همون ژن ژن چیست؟ ریچارد داوکینز - زیست شناس تکاملی و "ژن خودخواه" او

"کروموزوم" کلماتی هستند که برای هر دانش آموز آشنا هستند. اما ایده این موضوع کاملاً کلی است ، زیرا جستجو در جنگل بیوشیمیایی نیاز دارد دانش تخصصیو میل به درک همه چیز. و حتی اگر در سطح کنجکاوی وجود داشته باشد، به سرعت زیر بار ارائه مطالب محو می شود. بیایید سعی کنیم پیچیدگی ها را به شکل علمی-قطبی درک کنیم.

یک ژن کوچکترین اطلاعات ساختاری و عملکردی در مورد وراثت در موجودات زنده است. در اصل، این قطعه کوچکی از DNA است که حاوی دانش در مورد توالی خاصی از اسیدهای آمینه برای ساخت یک پروتئین یا RNA عملکردی است (که پروتئین نیز با آن سنتز می شود). ژن مشخص کننده ویژگی هایی است که توسط فرزندان در طول زنجیره تبارشناسی به ارث برده و منتقل می شود. مقداری موجودات تک سلولیانتقال ژن وجود دارد که ربطی به تولیدمثل نوع خود ندارد و به آن افقی می گویند.

"بر دوش" ژن ها مسئولیت بزرگی برای چگونگی ظاهر و عملکرد هر سلول و ارگانیسم به طور کلی است. آنها زندگی ما را از لحظه لقاح تا آخرین نفس کنترل می کنند.

اولین گام علمیپیشرفت در مطالعه وراثت توسط راهب اتریشی گرگور مندل انجام شد که در سال 1866 مشاهدات خود را در مورد نتایج تلاقی نخود فرنگی منتشر کرد. مواد ارثی که او استفاده کرد به وضوح الگوهای انتقال صفاتی مانند رنگ و شکل نخود و همچنین گل ها را نشان می داد. این راهب قوانینی را تدوین کرد که آغاز علم ژنتیک را تشکیل داد. وراثت ژن ها به این دلیل اتفاق می افتد که والدین نیمی از کروموزوم های خود را به فرزند خود می دهند. بنابراین، ویژگی های مادر و پدر، با هم مخلوط شدن، ترکیب جدیدی از ویژگی های موجود را تشکیل می دهد. خوشبختانه گزینه های بیشتری نسبت به موجودات زنده روی کره زمین وجود دارد و یافتن دو موجود کاملاً یکسان غیرممکن است.

مندل نشان داد که تمایلات ارثی با هم مخلوط نمی شوند، بلکه به شکل واحدهای گسسته (جدا) از والدین به فرزندان منتقل می شوند. این واحدها که به صورت جفت (آلل) در افراد ارائه می شوند، گسسته باقی می مانند و به نسل های بعدی در گامت های نر و ماده منتقل می شوند که هر کدام شامل یک واحد از هر جفت است. در سال 1909، یوهانسن، گیاه شناس دانمارکی، این واحدها را ژن نامید. در سال 1912، یک ژنتیک از ایالات متحده آمریکا، مورگان، نشان داد که آنها در کروموزوم ها قرار دارند.

بیش از یک قرن و نیم از آن زمان می گذرد و تحقیقات بیش از آن چیزی که مندل تصور می کرد پیشرفت کرده است. بر این لحظهدانشمندان بر این عقیده بودند که اطلاعات موجود در ژن ها رشد، توسعه و عملکرد موجودات زنده را تعیین می کند. یا حتی مرگ آنها.

طبقه بندی

ساختار ژن نه تنها حاوی اطلاعاتی در مورد پروتئین، بلکه دستورالعمل هایی در مورد زمان و نحوه خواندن آن و همچنین بخش های خالی لازم برای جداسازی اطلاعات در مورد پروتئین های مختلف و توقف سنتز مولکول اطلاعاتی است.

دو شکل ژن وجود دارد:

1. ساختاری - آنها حاوی اطلاعاتی در مورد ساختار پروتئین ها یا زنجیره های RNA هستند. توالی نوکلئوتیدها مطابق با آرایش اسیدهای آمینه است.
2. ژن های عملکردی مسئول هستند ساختار صحیحتمام بخش های دیگر DNA، برای همزمانی و توالی خواندن آن.

امروزه دانشمندان می توانند به این سوال پاسخ دهند: چند ژن روی یک کروموزوم وجود دارد؟ پاسخ شما را شگفت زده خواهد کرد: حدود سه میلیارد جفت. و این فقط در یکی از بیست و سه است. ژنوم کوچکترین نامیده می شود واحد ساختاری، اما می تواند زندگی یک فرد را تغییر دهد.

جهش ها

تغییر تصادفی یا هدفمند در توالی نوکلئوتیدهای موجود در یک زنجیره DNA، جهش نامیده می شود. ممکن است عملاً هیچ تأثیری بر ساختار پروتئین نداشته باشد یا ممکن است خواص آن را کاملاً مخدوش کند. این بدان معناست که محلی یا وجود خواهد داشت پیامدهای جهانیچنین تغییری

جهش‌ها می‌توانند بیماری‌زا باشند، یعنی خود را به شکل بیماری‌ها یا کشنده نشان دهند و از پیشرفت بدن به حالت زنده جلوگیری کنند. اما بیشتر تغییرات توسط انسان ها مورد توجه قرار نمی گیرد. حذف و تکرار به طور مداوم در DNA رخ می دهد، اما بر روند زندگی هیچ فردی تأثیر نمی گذارد.

حذف عبارت است از از دست دادن بخشی از کروموزوم که حاوی آن است اطلاعات خاص. گاهی اوقات چنین تغییراتی برای بدن مفید است. آنها به او کمک می کنند تا از خود در برابر تهاجم خارجی مانند ویروس نقص ایمنی انسانی و باکتری طاعون محافظت کند.

مضاعف شدن دو برابر شدن یک بخش از کروموزوم است، به این معنی که مجموعه ژن هایی که در آن وجود دارد نیز دو برابر می شود. به دلیل تکرار اطلاعات، کمتر مستعد انتخاب است، به این معنی که می تواند به سرعت جهش ها را جمع کند و بدن را تغییر دهد.

خواص ژن

هر فرد دارای یک ژن بزرگ است - اینها واحدهای عملکردی در ساختار آن هستند. اما حتی چنین مناطق کوچکی نیز خود را دارند خواص منحصر به فرد، اجازه می دهد تا پایداری حیات ارگانیک را حفظ کنیم:

1. گسست توانایی ژن ها برای مخلوط نشدن است.
2. پایداری - حفظ ساختار و خواص.
3. ناتوانی توانایی تغییر تحت تأثیر شرایط، سازگاری با شرایط خصمانه است.
4. آللیسم چندگانه وجود ژن‌هایی در DNA است که در عین کدگذاری پروتئین مشابه، ساختارهای متفاوتی دارند.
5. آللیسیته وجود دو شکل از یک ژن است.
6. ویژگی - یک صفت = یک ژن، ارثی.
7. Pleiotropy عبارت است از تعدد اثرات یک ژن.
8. بیانگر میزان بیان یک صفت است که توسط یک ژن معین کدگذاری می شود.
9. نفوذ عبارت است از فراوانی وقوع یک ژن در یک ژنوتیپ.
10. تقویت عبارت است از ظهور تعداد قابل توجهی از نسخه های یک ژن در DNA.

ژنوم

ژنوم انسان کل است مواد ارثی، که در یک سلول انسانی یافت می شود. این شامل دستورالعمل هایی در مورد ساخت بدن، عملکرد اندام ها و تغییرات فیزیولوژیکی است. تعریف دوم این اصطلاحساختار مفهوم را منعکس می کند، نه عملکرد. ژنوم انسان یک مجموعه است مواد ژنتیکی، بسته بندی شده در مجموعه هاپلوئیدکروموزوم (23 جفت) و متعلق به یک گونه خاص.

اساس ژنوم مولکولی است که به نام DNA شناخته می شود. همه ژنوم ها حداقل دو نوع اطلاعات دارند: اطلاعات رمزگذاری شده در مورد ساختار مولکول های پیام رسان (به نام RNA) و پروتئین (این اطلاعات در ژن ها موجود است) و همچنین دستورالعمل هایی که تعیین می کنند این اطلاعات چه زمانی و کجا در طول توسعه ظاهر می شود. ارگانیسم خود ژن ها بخش کوچکی از ژنوم را اشغال می کنند، اما در عین حال پایه و اساس آن هستند. اطلاعات ثبت شده در ژن ها نوعی دستورالعمل برای تولید پروتئین ها، بلوک های اصلی ساختمان بدن ما است.

با این حال برای مشخصات کاملژنوم حاوی اطلاعات کافی در مورد ساختار پروتئین ها نیست. ما همچنین به داده هایی در مورد عناصری نیاز داریم که در کار ژن ها شرکت می کنند و بیان آنها را تنظیم می کنند مراحل مختلفتوسعه و در موقعیت های مختلف زندگی.

اما حتی این نیز برای تعیین کامل ژنوم کافی نیست. از این گذشته، همچنین حاوی عناصری است که به بازتولید خود (تکثیر)، بسته بندی فشرده DNA در هسته، و برخی مناطق هنوز نامشخص، که گاهی اوقات "خودخواه" نامیده می شوند (یعنی ظاهراً فقط برای خودشان خدمت می کنند) کمک می کند. به همه این دلایل در در حال حاضروقتی در مورد ژنوم صحبت می کنیم، معمولاً منظورمان کل مجموعه ای از توالی های DNA است که در کروموزوم های هسته سلولی یک نوع خاص از ارگانیسم ها، از جمله ژن ها، وجود دارد.

اندازه و ساختار ژنوم

منطقی است که فرض کنیم ژن، ژنوم، کروموزوم متفاوت است نمایندگان مختلفحیات بر روی زمین. آنها می توانند بی نهایت کوچک یا بزرگ باشند و حاوی میلیاردها جفت ژن باشند. ساختار ژن به این بستگی دارد که ژنوم چه کسی را مطالعه می کنید.

بر اساس رابطه بین اندازه ژنوم و تعداد ژن های موجود در آن، دو دسته قابل تشخیص هستند:

1. ژنوم های فشرده با بیش از ده میلیون باز. مجموعه ژن های آنها به شدت با اندازه همبستگی دارد. مشخصه ترین ویروس ها و پروکاریوت ها.
2. ژنوم های بزرگ از بیش از 100 میلیون جفت باز تشکیل شده اند که هیچ ارتباطی بین طول آنها و تعداد ژن ها وجود ندارد. در یوکاریوت ها شایع تر است. بیشتر توالی های نوکلئوتیدی در این کلاس برای پروتئین یا RNA کد نمی کنند.

تحقیقات نشان داده است که ژنوم انسان حاوی حدود 28 هزار ژن است. آنها به طور نابرابر در طول کروموزوم ها توزیع شده اند، اما معنای این ویژگی هنوز برای دانشمندان یک راز باقی مانده است.

کروموزوم ها

کروموزوم ها راهی برای بسته بندی مواد ژنتیکی هستند. آنها در هسته هر سلول یوکاریوتی یافت می شوند و از یک مولکول DNA بسیار طولانی تشکیل شده اند. آنها را می توان به راحتی در یک میکروسکوپ نوری در طول فرآیند تقسیم مشاهده کرد. کاریوتایپ نامیده می شود مجموعه کاملکروموزوم ها که مختص هر کدام است یک نوع جداگانه. عناصر اجباری برای آنها یک سانترومر، تلومرها و نقاط تکثیر هستند.

کروموزوم در طول تقسیم سلولی تغییر می کند

کروموزوم مجموعه ای از پیوندها در زنجیره انتقال اطلاعات است که هر یک از پیوندهای بعدی شامل پیوند قبلی است. اما آنها نیز تحمل می کنند تغییرات خاصدر طول عمر سلول به عنوان مثال، در اینترفاز (دوره بین تقسیمات)، کروموزوم های هسته به صورت شل قرار می گیرند و فضای زیادی را اشغال می کنند.

هنگامی که سلول برای میتوز (فرایند تقسیم به دو قسمت) آماده می شود، کروماتین فشرده می شود و به کروموزوم ها می پیچد تا بتوان آن را در زیر میکروسکوپ نوری مشاهده کرد. در متافاز، کروموزوم‌ها شبیه میله‌هایی هستند که از هم فاصله نزدیکی دارند و توسط یک انقباض اولیه یا سانترومر به هم متصل می‌شوند. این اوست که مسئول تشکیل دوک است، زمانی که گروه هایی از کروموزوم ها ردیف می شوند. بسته به محل سانترومر، کروموزوم ها به شرح زیر تقسیم بندی می شوند:

1. Acrocentric - در این مورد، سانترومر قطبی به مرکز کروموزوم قرار دارد.
2. ساب متاسانتریک، زمانی که بازوها (یعنی نواحی واقع در قبل و بعد از سانترومر) دارای طول نابرابر باشند.
3. اگر سانترومر کروموزوم را دقیقاً در وسط تقسیم کند متاسانتریک است.

این طبقه بندی کروموزوم ها در سال 1912 پیشنهاد شد و تا به امروز توسط زیست شناسان استفاده می شود.

ناهنجاری های کروموزومی

مانند سایر عناصر مورفولوژیکی موجودات زنده، کروموزوم ها نیز می توانند تجربه کنند تغییرات ساختاری، که بر عملکرد آنها تأثیر می گذارد:

1. آنیوپلوئیدی این یک تغییر است تعداد کلکروموزوم ها در کاریوتیپ به دلیل اضافه یا حذف یکی از آنها. عواقب چنین جهشی می تواند برای جنین متولد نشده کشنده باشد و همچنین می تواند منجر به نقص مادرزادی شود.
2. پلی پلوئیدی خود را به شکل افزایش تعداد کروموزوم ها، مضربی از نصف تعداد آنها نشان می دهد. اغلب در گیاهان مانند جلبک ها و قارچ ها یافت می شود.
3. انحرافات کروموزومی یا بازآرایی، تغییراتی در ساختار کروموزوم ها تحت تأثیر عوامل محیطی است.

ژنتیک

ژنتیک علمی است که به مطالعه الگوهای وراثت و تنوع و همچنین اطمینان از آنها می پردازد مکانیسم های بیولوژیکی. بر خلاف بسیاری دیگر علوم بیولوژیکیاز همان لحظه آغاز به کار آن تلاش کرد تا باشد علم دقیق. کل تاریخ ژنتیک تاریخ ایجاد و استفاده بیشتر و بیشتر است روش های دقیقو رویکردها. ایده ها و روش های ژنتیک بازی می کنند نقش مهمدر پزشکی، کشاورزی، مهندسی ژنتیک، صنایع میکروبیولوژیکی.

وراثت توانایی یک موجود زنده برای ارائه تعدادی از مورفولوژیکی، بیوشیمیایی و علائم فیزیولوژیکیو ویژگی ها در فرآیند وراثت، ویژگی های اصلی گونه خاص، گروه (قومی، جمعیت) و خانواده ساختار و عملکرد موجودات، انتوژنز آنها ( توسعه فردی). نه تنها برخی از ویژگی های ساختاری و عملکردی بدن به ارث می رسد (ویژگی های صورت، برخی از ویژگی های فرآیندهای متابولیک، خلق و خو و غیره)، بلکه همچنین ویژگی های فیزیکی و شیمیاییساختار و عملکرد بیوپلیمرهای سلولی اصلی تنوع عبارت است از تنوع ویژگی ها در میان نمایندگان یک گونه خاص و همچنین توانایی فرزندان برای به دست آوردن تفاوت از فرم های پدر و مادر. تنوع، همراه با وراثت، دو ویژگی جدایی ناپذیر موجودات زنده است.

سندرم داون

سندرم داون - بیماری ژنتیکیکه در آن کاریوتیپ به جای 46 کروموزوم معمولی از 47 کروموزوم در فرد تشکیل شده است. این یکی از اشکال آنیوپلوئیدی است که در بالا مورد بحث قرار گرفت. در جفت بیست و یکم کروموزوم، یک کروموزوم اضافی ظاهر می شود که اطلاعات ژنتیکی اضافی را وارد ژنوم انسان می کند.

این سندرم به افتخار پزشک، دان داون، که آن را کشف و در ادبیات به عنوان یک شکل توصیف کرد، نام خود را دریافت کرد. اختلال روانیدر سال 1866 اما اساس ژنتیکی تقریبا صد سال بعد کشف شد.

همهگیرشناسی

در حال حاضر، یک کاریوتایپ از 47 کروموزوم در انسان یک بار در هر هزار نوزاد رخ می دهد (قبلا آمار متفاوت بود). این به لطف تشخیص زودهنگام این آسیب شناسی امکان پذیر شد. این بیماری به نژاد، قومیت مادر یا او بستگی ندارد موقعیت اجتماعی. سن تاثیر دارد. شانس داشتن فرزند مبتلا به سندرم داون پس از سی و پنج سال افزایش می یابد و پس از چهل سالگی این نسبت افزایش می یابد. بچه های سالمبه بیماران در حال حاضر 20 به 1 است. سن پدر بالای چهل نیز شانس داشتن فرزند مبتلا به آنیوپلوئیدی را افزایش می دهد.

اشکال سندرم داون

رایج ترین گزینه، ظهور یک کروموزوم اضافی در جفت بیست و یکم در امتداد یک مسیر غیر ارثی است. به این دلیل است که در طول میوز این جفت در طول دوک از هم جدا نمی شود. پنج درصد بیماران مبتلا به موزائیسم هستند (یک کروموزوم اضافی در تمام سلول های بدن یافت نمی شود). آنها با هم نود و پنج درصد را تشکیل می دهند تعداد کلفردی با این آسیب شناسی مادرزادی در پنج درصد بقیه موارد، این سندرم به دلیل تریزومی ارثی کروموزوم بیست و یکم ایجاد می شود. اما تولد دو فرزند مبتلا به این بیماری در یک خانواده ناچیز است.

درمانگاه

فرد مبتلا به سندرم داون را می توان از روی ویژگی های خود شناخت نشانه های خارجی، در اینجا به برخی از آنها اشاره می کنیم:

صورت صاف شده؛
- جمجمه کوتاه شده (اندازه عرضی بزرگتر از طولی است).
- چین پوست روی گردن؛
- چین پوستی که می پوشاند گوشه داخلیچشم ها؛
- تحرک بیش از حد مفاصل؛
- کاهش تون عضلانی؛
- صاف شدن پشت سر؛
- کوتاهی اندام و انگشتان؛
- ایجاد آب مروارید در کودکان بالای هشت سال؛
- ناهنجاری در رشد دندان ها و کام سخت؛
- نقص مادرزادی قلب؛
- وجود احتمالی سندرم صرع؛
- سرطان خون.

اما فقط بر اساس یک تشخیص واضح تظاهرات خارجیالبته غیر ممکنه کاریوتایپ ضروری است.

نتیجه

ژن، ژنوم، کروموزوم - به نظر می رسد که اینها فقط کلماتی هستند که معنای آنها را به طور کلی و بسیار دور درک می کنیم. اما در واقع زندگی ما را بسیار تحت تاثیر قرار می دهند و با تغییر، ما را مجبور به تغییر می کنند. یک فرد می داند که چگونه با شرایط سازگار شود، مهم نیست که آنها چه هستند، و حتی برای افرادی که دارای ناهنجاری های ژنتیکی هستند، همیشه زمان و مکانی وجود دارد که آنها ضروری باشند.

فصل 6. برادری ژن

ژن خودخواه؟ آن چیست؟ و این تنها یک تکه فیزیکی از DNA است. درست مانند سوپ اولیه، همه اینها کپی یک قطعه خاص از DNA هستند که در سراسر جهان توزیع شده است. اگر به خودمان این آزادی را بدهیم که درباره ژن‌ها به‌عنوان موجوداتی آگاه با روح صحبت کنیم (همیشه به خودمان اطمینان می‌دهیم که اگر بخواهیم، ​​می‌توانیم هر زمان که بخواهیم از عبارات شلخته‌مان به اصطلاحات شایسته برگردیم)، پس مشروع است که این سؤال را بپرسیم: آیا هر فرد خودخواه در تلاش برای انجام دادن ژن است؟ او سعی می کند در یک مخزن ژنی بیشتر و بیشتر شود. اساساً این کار را با کمک به برنامه ریزی بدن هایی که در آنها زندگی می کند برای زنده ماندن و تولید مثل انجام می دهد. اما در اینجا تأکید می کنیم که «او» عامل خاصی است که به طور همزمان در بسیاری از بدن ها وجود دارد. ایده اصلیاز این فصل این است که هر ژنی ممکن است بتواند به کپی های خود در بدن های دیگر کمک کند.

در این مورد، می توان از نوعی نوع دوستی فردی صحبت کرد، البته مشروط به خودخواهی ژن.

بیایید ژن تعیین کننده آلبینیسم در انسان را در نظر بگیریم. در واقع چندین ژن برای آلبینیسم وجود دارد، اما من فقط در مورد یکی از آنها صحبت می کنم. این یک ژن مغلوب است، یعنی. برای اینکه فرد آلبینو باشد، باید دوز دوز این ژن را داشته باشد. آلبینوها در بین ما با فراوانی تقریباً 1:20000 رخ می دهند. با این حال، از هر 70 نفر یک نفر دارای یک دوز ژن آلبینیسم است و این افراد زال نیستند. از آنجایی که بسیاری از افراد دارای ژن آلبینیسم هستند، از نظر تئوری می‌تواند با برنامه‌ریزی بدن این افراد برای نوع‌دوستی نسبت به سایر آلبینوها پس از اینکه مشخص شد حامل همان ژن هستند، از ماندگاری آن در مخزن ژن اطمینان حاصل کند. ژن آلبینیسم بسیار خوشحال خواهد شد اگر برخی از اجساد که در آن زندگی می کند بمیرند، مشروط بر اینکه این به سایر اجسام حاوی همان ژن کمک کند تا زنده بمانند. اگر ژن آلبینیسم بتواند باعث شود یکی از اجساد حاوی آن جان ده زال را نجات دهد، حتی مرگ یک نوع دوست با افزایش تعداد ژن های آلبینیسم در مخزن ژنی کاملاً جبران می شود.

آیا باید انتظار داشته باشیم که آلبینوها با یکدیگر مهربان باشند؟

پاسخ به این احتمالا باید "نه" باشد. برای اینکه بفهمیم چرا نه، اجازه دهید برای لحظه ای استعاره خود را که ژن را به عنوان عاملی که دارای آگاهی است، رها کنیم، زیرا در در این زمینهبه طور مثبت ما را گیج می کند. ما باید به عبارات خسته کننده اما درست برگردیم. ژن‌های آلبینیسم در واقع نمی‌خواهند زنده بمانند یا به سایر ژن‌های آلبینیسم کمک کنند. اما اگر ژن آلبینیسم حداقل بدن هایی را که در آن زندگی می کند القا کند که نسبت به سایر آلبینوها رفتار نوع دوستانه داشته باشند، خواه ناخواه، این امر به طور خودکار منجر به افزایش تعداد آن در مخزن ژن می شود. با این حال، برای اینکه این اتفاق بیفتد، ژن مورد نظر باید دو اثر مستقل روی بدن داشته باشد. نه تنها باید اثر معمول خود را ایجاد کند، یعنی. فقدان رنگدانه پوست، بلکه برای تشویق بدن به نشان دادن نوع دوستی انتخابی نسبت به افراد با رنگدانه بسیار ضعیف. چنین ژنی که دو اثر دارد، اگر وجود داشت، می‌توانست با موفقیت در یک جمعیت عمل کند.

همانطور که قبلاً در فصل تأکید شده است. 3، ژن ها اثرات متعددی دارند. از نظر تئوری، ممکن است ژنی ایجاد شود که نوعی "علامت" خارجی را تعیین کند، به عنوان مثال، پوست رنگ پریده، یا ریش سبز، یا چیزی به همان اندازه قابل توجه است، و در عین حال تمایل به رفتار به ویژه با افرادی که این بیماری را دارند. چنین علامتی ممکن است، اما بعید است. با احتمال مساویریش سبز ممکن است با تمایل به رشد ناخن های پا یا هر علامت دیگری همراه باشد و ترجیح دادن به ریش سبز ممکن است با ناتوانی در درک بوی فریزیا همراه باشد. بعید است که همان ژن تعیین کند این برچسبو نوع مربوط به نوع دوستی. با این حال، آنچه را می توان «اثر نوع دوستی به ریش سبز» نامید، از لحاظ نظری قابل قبول است.

یک علامت دلخواه مانند ریش سبز به سادگی راهی است که ژن می تواند «یاد بگیرد» که نسخه هایی از خودش در افراد دیگر وجود دارد. آیا راه های دیگری وجود دارد؟

بله، و مستقیم ترین آنها به شرح زیر است. صاحب هر ژن نوع دوستانه را می توان به سادگی به این دلیل که اعمال نوع دوستانه انجام می دهد، شناخت. اگر یک ژن به بدن خود چیزی شبیه به این "بگوید" می تواند در مخزن ژنی رشد کند: "بدن، اگر A هنگام تلاش برای نجات شخص دیگری غرق شد، بپرید و A را نجات دهید." دلیل اینکه چنین ژنی اینقدر نجیب عمل می کند این است که A شانس بالاتری از حد متوسط ​​برای داشتن همان ژن های نوع دوستی دارد - ژن های نجات دهنده. این واقعیت که A سعی کرد شخص دیگری را نجات دهد، علامتی معادل ریش سبز است. این کمتر از ریش سبز دور از ذهن است، اما هنوز بسیار غیرقابل قبول به نظر می رسد. آیا روش های قابل اعتمادی برای ژن ها وجود دارد تا نسخه هایی از خود را در افراد دیگر «تشخیص دهند»؟

بله، آنها وجود دارند.

نشان دادن اینکه اقوام نزدیک احتمال داشتن ژن های مشترک بالاتر از حد متوسط ​​را دارند دشوار نیست. مدتهاست روشن شده است که به همین دلیل است که نوع دوستی والدین نسبت به فرزندانشان بسیار رایج است. و R. Fisher، J. Haldane و به خصوص W. Hamilton متوجه شدند که این امر در مورد سایر اقوام نزدیک - خواهر و برادر، خواهر و برادر و پسر عمو، برادرزاده و خواهرزاده نیز صدق می کند. اگر فردی بمیرد تا ده خویشاوند نزدیک خود را نجات دهد، یک نسخه از ژنی که نوع دوستی نسبت به خویشاوندان نزدیک را تعیین می کند (نوع دوستی) ممکن است بمیرد، اما خیلی بیشتر. تعداد بزرگترکپی هایی از همان ژن ذخیره خواهند شد.

«تعداد بیشتر» و «بستگان نزدیک» بسیار مبهم است. همانطور که همیلتون نشان داد، اطمینان بیشتر ممکن است. دو مقاله او که در سال 1964 منتشر شد، یکی از مهم‌ترین کمک‌ها به اخلاق‌شناسی اجتماعی است که تاکنون نوشته شده است، و من هرگز نفهمیدم که چرا این آثار توسط اخلاق‌شناسان نادیده گرفته می‌شوند (نام همیلتون حتی در فهرست‌های دو کتاب اصلی اخلاق‌شناسی ذکر نشده است. منتشر شده در سال 1970). خوشبختانه، در اخیراعلاقه به ایده های او شروع به احیا می کند. آثار همیلتون از نظر ریاضیات غنی هستند، اما اصول اولیه آنها به طور شهودی و بدون استدلال ریاضی دقیق درک می شوند، اگرچه برخی از ساده سازی بیش از حد اجتناب ناپذیر است. ما باید احتمال وجود یک ژن خاص را در دو فرد، برای مثال دو خواهر، محاسبه کنیم.

اجازه دهید برای سادگی فرض کنیم که ژن هایی را در نظر می گیریم که به طور کلی در مخزن ژنی کمیاب هستند. اکثر افراد دارای "ژن غیر آلبینو" هستند، چه با هم فامیل باشند یا نباشند. این توزیع گسترده این ژن با این واقعیت توضیح داده می شود که در طبیعت احتمال بقای آلبینوها کمتر از غیر آلبینوها است، البته فقط به این دلیل که خورشید آنها را کور می کند و برای آنها نسبتاً دشوار است که متوجه شکارچی نزدیک شوند. ما علاقه ای به دلایل غلبه در مخزن ژنی ژن های واضح "خوب" مانند ژن "غیر آلبینیسم" نداریم. ما به دنبال توضیح موفقیت ژن ها دقیقاً به دلیل نوع دوستی آنها هستیم. بنابراین ما می توانیم فرض کنیم که حداقل در مراحل اولیه این است فرآیند تکاملیچنین ژن هایی نادر هستند. در اینجا ذکر این نکته ضروری است که حتی ژنی که در کل جمعیت نادر است می تواند اغلب در یک خانواده وجود داشته باشد. هم من و هم شما تعدادی ژن داریم که در کل جمعیت نادر هستند. احتمال اینکه من و شما ژن های کمیاب یکسانی داشته باشیم بسیار اندک است. با این حال، به احتمال بسیار زیاد خواهر من حامل همان ژن نادری است که من دارم، و به همان اندازه احتمال دارد که شما و خواهرتان نیز همان ژن نادر را داشته باشید. شانس در در این مورددقیقاً 50٪ است و توضیح دلایل این امر دشوار نیست.

فرض کنید شما یک کپی از ژن C را در ژنوتیپ خود دارید، می توانید آن را از پدر یا مادرتان دریافت کنید (برای سادگی، می توانید احتمالات نادر مختلف را کنار بگذارید: اینکه ژن C یک جهش جدید است؛ اینکه والدین شما هر دوی شما هستند. این ژن یا همان ژن را در دوز دو برابر برای یکی از آنها داشت). فرض کنید شما ژن C را از پدرتان دریافت کرده اید. در این مورد، هر یک از سلول های معمولی بدن او حاوی یک نسخه از این ژن بود. همانطور که احتمالاً به خاطر دارید، هر اسپرمی که یک مرد تولید می کند حاوی نیمی از ژن های او است. بنابراین، احتمال اینکه اسپرمی که خواهر شما را باردار کرده است حاوی ژن C باشد 50٪ است. اگر شما ژن C را از مادرتان دریافت کرده اید، دقیقاً از همان استدلال می توان نتیجه گرفت که نیمی از تخمک های او باید حاوی ژن C باشد. و دوباره، خواهر شما 50 درصد شانس دریافت ژن C را دارد. این به این معنی است که اگر 100 خواهر و برادر دارید، حدود 50 نفر از آنها باید هر ژن نادری که دارید داشته باشند. این همچنین به این معنی است که اگر 100 ژن نادر دارید، حدود 50 مورد از آنها در بدن هر یک از برادران یا خواهران شما وجود دارد.

محاسبات مشابهی را می توان برای افراد مرتبط با خویشاوندی با هر درجه ای انجام داد. وابستگی های مهمی بین والدین و فرزندان وجود دارد. اگر یک دوز از ژن H داشته باشید، هر یک از فرزندان شما 50 درصد احتمال دارد که این ژن را داشته باشند، زیرا نیمی از سلول های زایای شما حاوی آن هستند و هر یک از فرزندان شما با یکی از آن سلول های زایا باردار شده اند. اگر یک دوز از ژن J دارید، 50 درصد احتمال دارد که پدر شما هم این ژن را داشته باشد، زیرا شما نیمی از ژن های خود را از او و نیمی از مادرتان دریافت کرده اید. برای راحتی، از ضریب ارتباط استفاده می کنیم که احتمال وجود یک ژن معین را در دو خویشاوند بیان می کند. ضریب همبستگی بین دو برادر 1/2 است، زیرا نیمی از ژن های موجود در یکی از برادران در دیگری یافت می شود. این رقم متوسط: در نتیجه میوز، دو برادر ممکن است ژن های مشترک بیشتر یا کمتری داشته باشند. ضریب ارتباط بین والدین و فرزند همیشه دقیقاً 1/2 است. انجام تمام این محاسبات از همان ابتدا در هر بار بسیار خسته کننده است. یک قاعده تقریبی اما مؤثر برای تعیین ضریب رابطه بین دو فرد A و B وجود دارد. ممکن است آن را هنگام تنظیم وصیت یا توضیح موارد آشکار شباهت در خانواده مفید بدانید. برای همه موقعیت های ساده مناسب است، اما در ازدواج های محارم و همانطور که خواهیم دید در برخی حشرات کار نمی کند.

بیایید ابتدا همه را نصب کنیم اجداد مشترکالف و ب. به عنوان مثال، اجداد مشترک دو پسر عمو، پدربزرگ و مادربزرگ مشترک آنها هستند. منطقاً تمام اجداد این اجداد مشترک نیز با A و B مشترک خواهند بود. از این نظر، پسرعموها فقط دو جد مشترک دارند. اگر B از نوادگان مستقیم A است، به عنوان مثال، نوه او، پس A خود "جد مشترک" مورد نظر ما است.

پس از یافتن اجداد مشترک A و B، شروع به محاسبه فاصله نسلی (تعداد نسل های جداکننده) بین آنها خواهیم کرد. برای انجام این کار، با شروع با A، باید از شجره خانواده تا جد مشترک بالا بروید و سپس به B بروید. اگر مثلاً A عموی B باشد، فاصله نسل 3 است. جد مشترک در این مورد پدر A و پدربزرگ B است، شما باید یک نسل بالا بروید تا به جد مشترک برسید. سپس برای رسیدن به B باید دو نسل از آن طرف درخت پایین بروید. بنابراین فاصله تولید 1 + 2 = 3 است.

با یافتن فاصله نسلی بین A و B از طریق یک جد مشترک خاص، می‌توانیم نسبت ضریب همبستگی آنها را که ناشی از این جد است محاسبه کنیم. برای انجام این کار، باید 1/2 را به تعداد مراحلی که در فاصله نسل وجود دارد در خودش ضرب کنید. اگر فاصله تولید برابر با سه مرحله باشد، باید 1/2 x 1/2 x 1/2 ضرب کنید یا 1/2 را به توان سوم ببرید. اگر فاصله نسل از طریق یک جد مشترک خاص برابر با g گام باشد، آنگاه نسبت ضریب همبستگی ناشی از این جد برابر با (1/2) گرم خواهد بود.

با این حال، این تنها بخشی از ضریب ارتباط بین A و B است. اگر آنها بیش از یک جد مشترک داشته باشند، باید برای هر جد یک مقدار معادل اضافه کنیم. به طور معمول، با توجه به دو فرد، فاصله نسل برای همه اجداد مشترک یکسان است. بنابراین، با ایجاد ضریب ارتباط بین A و B، به دلیل هر یک از اجداد مشترک آنها، فقط باید آن را در تعداد این اجداد ضرب کنید. به عنوان مثال، پسرعموها دو جد مشترک دارند و فاصله نسل از طریق هر یک از آنها 4 است. بنابراین، ضریب همبستگی 2 x (1/2) 4 = 1/8 است. اگر A یکی از نوه های B باشد، فاصله نسل 3 و تعداد "اجداد" مشترک 1 (خود B) است، بنابراین ضریب ارتباط 1 x (1/2) 3 = 1/8 است. به همین ترتیب، شما شانس مساوی دارید که هم مانند عموی خود باشید (ضریب همبستگی = 2 (1/2) 3 = 1/4) و پدربزرگ خود (ضریب همبستگی = 1 x (1/2) 2 = 1/4).

در مورد روابط دور مانند پسرعموی چهارم، احتمال اینکه آنها ژن های مشترکی را به اشتراک بگذارند به این احتمال نزدیک می شود که یک ژن خاص، موجود در A، در فردی که به طور تصادفی از بین جمعیت انتخاب شده است، پیدا شود. تا آنجایی که به ژن نوع دوستی مربوط می شود، پسر عموی چهارم تفاوت چندانی با تام، دیک یا هری قدیمی ندارد. پسر عموی دوم (نسبت رابطه = 1/32) فقط کمی نزدیکتر است، و پسر عموی اول کمی نزدیکتر است (1/8). خواهر و برادر و والدین و فرزندان بسیار نزدیک هستند (1/2) و دوقلوهای همسان (ضریب همبستگی = 1) کاملاً یکسان هستند. عمه ها و عموها، برادرزاده ها و خواهرزاده ها، پدربزرگ ها و مادربزرگ ها و نوه ها و همچنین خواهر و برادرهای رحمی و ناتنی موقعیت متوسطی را اشغال می کنند (ضریب ارتباط = 1/4).

اکنون این فرصت را داریم که در مورد ژن های نوع دوستی خویشاوندی به طور خاص صحبت کنیم. ژن نجات پنج پسرعمو از طریق خودکشی در جمعیت بیشتر نخواهد شد، اما ژن نجات پنج خواهر و برادر به قیمت مرگ خود به وفور افزایش خواهد یافت. حداقل شرط لازم برای موفقیت یک ژن نوع دوستی خودکشی، نجات بیش از دو خواهر و برادر (یا فرزندان یا والدین)، یا بیش از دو خواهر و برادر ناتنی (یا عمو، خاله، برادرزاده، خواهرزاده، پدربزرگ و مادربزرگ، نوه) یا بیش از هشت پسر عموی اول و غیره چنین ژنی به طور متوسط ​​در بدن تعداد کافی از افراد نجات یافته توسط نوع دوست برای جبران مرگ خود ادامه می دهد.

اگر فردی معتقد بود که یک فرد معین دوقلوی همسان اوست، همان طور که به فکر رفاه خود بود، نگران رفاه خود بود. هر ژنی برای نوع دوستی دوقلو در هر دو قلو وجود دارد، بنابراین اگر یکی از آنها قهرمانانه بمیرد و دیگری را نجات دهد، ژن به حیات خود ادامه می دهد. آرمادیلوهای نه نواری معمولاً چهار قلوهای یکسان به دنیا می آورند. تا آنجا که من می دانم، هیچ اقدام قهرمانانه ای از خودگذشتگی توسط جوانان آهنین گزارش نشده است. با این حال، پیشنهاد شده است که برخی از نمایش های قوی از نوع دوستی در میان آنها قطعا قابل انتظار است.

اکنون می فهمیم که مراقبت از فرزندان فقط یک مورد خاص از نوع دوستی خویشاوندی است. از نظر ژنتیکی، یک فرد بالغ باید دقیقاً به همان میزان مراقبت و توجه به برادر شیرخوار یتیم خود داشته باشد که به فرزندان خود می کند. ضریب ارتباط او با هر دو نوزاد دقیقاً یکسان است، 1/2. از نقطه نظر انتخاب ژنتیکی، ژنی که رفتار نوع دوستانه خواهر بزرگتر را تعیین می کند باید همان شانس انتشار در جمعیت را داشته باشد که ژن نوع دوستی والدین. در واقع، این یک ساده سازی بسیار قوی است (به دلایل زیادی که بعداً به آنها خواهیم پرداخت) و مراقبت برادرانه یا خواهرانه به هیچ وجه به اندازه مراقبت والدین در طبیعت رایج نیست. با این حال، آنچه من می خواهم در اینجا نشان دهم این است که از نظر ژنتیکی در مقایسه با روابط خواهر و برادر، هیچ چیز خاصی در مورد روابط والدین / فرزند وجود ندارد. این واقعیت که والدین ژن‌ها را به فرزندان خود منتقل می‌کنند و خواهران آنها را به یکدیگر منتقل نمی‌کنند، بی‌ربط است، زیرا هر دو خواهر نسخه‌های یکسانی از ژن‌های یکسان را از والدین یکسان دریافت می‌کنند.

برخی از نویسندگان از واژه انتخاب خویشاوندی برای تشخیص این نوع انتخاب طبیعی از انتخاب گروهی (بقای متفاوت گروه ها) و انتخاب فردی (بقای متفاوت افراد) استفاده می کنند. انتخاب خویشاوند مسئول نوع دوستی درون خانواده است. هر چه رابطه نزدیک تر باشد، انتخاب قوی تر است. واژه انتخاب خویشاوندی اشکالی ندارد، اما متأسفانه ممکن است به دلیل اینکه اخیراً کاملاً مورد سوء استفاده قرار گرفته است، باید از آن صرف نظر کرد و ممکن است زیست شناسان را در آینده به سردرگمی کامل بکشاند. E.O. Wilson در کتاب بی‌نظیر جامعه‌شناسی. New Synthesis» انتخاب خویشاوندی را به این صورت تعریف می کند یک مورد خاصانتخاب گروه نموداری در کتاب وجود دارد که به وضوح نشان می دهد که از دیدگاه ویلسون، گزینش خویشاوندی بین «انتخاب فردی» و «انتخاب گروهی» به معنای عام پذیرفته شده، جایگاهی میانی را اشغال می کند. به معنایی که من از آنها در فصل استفاده کردم. 1. در این میان، گزینش گروهی - حتی طبق تعریف خود ویلسون - به معنای بقای متفاوت گروه های افراد است. البته به تعبیری خانواده یک گروه خاص است. با این حال، تمام جوهر استدلال همیلتون به این خلاصه می شود که تفاوت بین خانواده و غیر خانواده چیزی قطعی و غیرقابل نقض نیست، بلکه به احتمال ریاضی بستگی دارد. نظریه همیلتون به هیچ وجه ادعا نمی کند که حیوانات باید با همه «اعضای خانواده» رفتاری نوع دوستانه و خودخواهانه نسبت به دیگران داشته باشند. نمی توان مرز دقیقی بین خانواده و غیرخانواده قائل شد. ما مجبور نیستیم تصمیم بگیریم که مثلاً پسرعموهای دوم را اعضای خانواده در نظر بگیریم یا غریبه تلقی شوند: ما فقط انتظار داریم که احتمال نوع دوستی نسبت به پسرعموهای دوم 1/16 احتمال نوع دوستی نسبت به فرزندان باشد یا خواهر و برادر . انتخاب خویشاوندی به هیچ وجه نمی تواند مورد خاصی از گزینش گروهی در نظر گرفته شود.

این یک پیامد خاص انتخاب ژنتیکی است.

تعریف ویلسون از گزینش خویشاوندی همچنین دارای نقص دیگری، حتی جدی تر، است. عمداً اولاد را حذف می کند: آنها بستگان محسوب نمی شوند! البته، ویلسون به خوبی می‌داند که فرزندان با والدین خود فامیل هستند، اما او ترجیح می‌دهد برای توضیح نوع‌دوستی که والدین در مراقبت از فرزندان خود نشان می‌دهند، از نظریه انتخاب خویشاوند استفاده نکند. او البته این حق را دارد که این اصطلاح را آنطور که می‌داند تعریف کند، اما این تعریف سردرگمی بزرگی ایجاد می‌کند و امیدوارم در نسخه‌های بعدی کتاب واقعاً بسیار ارزشمندش آن را تغییر دهد. از نظر ژنتیکی، مراقبت والدین از فرزندان و نوع دوستی خواهر و برادر در فرآیند تکامل دقیقاً به همین دلیل به وجود آمد: در هر دو مورد، احتمال وجود ژن نوع دوستی در بدن فرد مراقبت شده وجود دارد. برای فردی

من از خواننده غیرمتخصص به خاطر این سخنان کوچک عذرخواهی می کنم و عجله دارم که به موضوع اصلی خود بازگردم. تا کنون ارائه را خیلی ساده کرده ام، اما زمان آن رسیده است که برخی برآوردها را معرفی کنم. من صرفاً در مورد ژن هایی صحبت می کردم که تعیین کننده خودکشی برای نجات جان تعداد معینی از افراد مرتبط هستند که ضریب ارتباط آنها دقیقاً مشخص است. کاملاً بدیهی است که در واقعیت، حیوانات قادر به شمارش دقیق تعداد افراد مرتبطی که نجات می دهند یا محاسبات همیلتونی را در سر خود ندارند، حتی اگر بتوانند به نحوی مطمئن باشند که این افراد در واقع بستگان، پسرعموهای آنها هستند، نمی توانند بشمارند. و غیره پ. برادر و خواهر.

در زندگی واقعی، خودکشی معین و «نجات» معین زندگی باید با خطر آماری مرگ هم برای خود و هم برای دیگران جایگزین شود. ممکن است معلوم شود که نجات دادن حتی پسر عموی چهارم در صورتی که خطر برای خود بسیار کم باشد منطقی است. علاوه بر این، هم شما و هم خویشاوندی که می خواهید نجات دهید، بدون شک یک روز به هر حال خواهید مرد. برای هر فرد یک "امید به زندگی" مشخصی وجود دارد که شرکت بیمه می تواند آن را با درجه ای از دقت محاسبه کند. نجات جان یکی از بستگانی که به زودی بر اثر کهولت سن خواهد مرد، تأثیر کمتری بر مخزن ژنی آینده خواهد داشت تا جان یکی از بستگان نزدیک که هنوز بیشتر عمر خود را در پیش دارد.

محاسبات متقارن زیبای ضرایب ارتباط ما باید برای محاسبه وزن‌های گیج‌کننده و پیچیده انجام‌شده توسط آمارگیران شرکت بیمه اصلاح شود. پدربزرگ ها و مادربزرگ ها از یک سو و نوه ها از سوی دیگر به معنای ژنتیکی، زمینه های مساوی برای نوع دوستی نسبت به یکدیگر دارند، زیرا ژن های آنها 1/4 یکسان است. اما از آنجایی که نوه ها امید به زندگی طولانی تری دارند، ژن های نوع دوستی پدربزرگ و مادربزرگ نسبت به نوه ها ارزش انتخابی بالاتری نسبت به ژن های نوع دوستی نوه ها نسبت به پدربزرگ ها و مادربزرگ ها دارند. این امکان وجود دارد که سود خالص کمک به یک خویشاوند دور جوان بیشتر از سود خالص کمک به یک خویشاوند نزدیک سالمند باشد. (به هر حال، امید به زندگی پدربزرگ ها و مادربزرگ ها لزوما نباید کمتر از نوه ها باشد. در گونه های با نرخ مرگ و میر بالادر سنین پایین رابطه معکوس ممکن است.)

در ادامه تشبیه «بیمه»، می‌توانیم افراد را دارای بیمه عمر در نظر بگیریم. این فرد می تواند ریسک کند قسمت شناخته شدهثروت شما برای بیمه کردن زندگی شخص دیگری است. او در انجام این کار، ضریب ارتباط خود را با این شخص و همچنین «قابلیت اعتماد» او را به معنای امید به زندگی در مقایسه با خودش در نظر می‌گیرد. به عبارت دقیق تر، باید «امید به زندگی» را با «تولید مجدد مورد انتظار» یا حتی به طور دقیق تر، با «تولید مجدد» جایگزین کرد. توانایی عمومیطرفداری از ژن های خود در طول زندگی آینده" در این مورد، برای تکامل رفتار نوع دوستانه، خطر کل برای نوع دوست باید کمتر از کل سود برای گیرنده ضرب در ضریب ارتباط باشد. ریسک و سود باید به روش پیچیده ای که در بالا ذکر شد، توسط شرکت های بیمه محاسبه شود.

اما آیا می توان انتظار داشت که ماشین بقای ضعیف بتواند اینها را تولید کند محاسبات پیچیده، و با عجله! حتی مات‌بیولوژیست بزرگ جی. هالدن (در اثری که در سال 1955 منتشر شد، جایی که او مفهوم همیلتون را با فرض گسترش ژنی که نجات بستگان در حال غرق شدن را تعیین می‌کند، پیش‌بینی کرد) خاطرنشان کرد: «... در آن دو مورد که من را بیرون کشیدند. از آب با حداقل خطر برای خودم از افرادی که ممکن است غرق شوند، زمانی برای آن نداشتم محاسبات مشابه" خوشبختانه، همانطور که هالدان به خوبی می دانست، نیازی به این فرض نیست که ماشین های بقا به طور آگاهانه محاسبات ذهنی را انجام می دهند. همانطور که از یک قانون اسلاید استفاده می کنیم بدون اینکه متوجه باشیم که در واقع از لگاریتم استفاده می کنیم، یک حیوان را می توان طوری برنامه ریزی کرد که به گونه ای رفتار کند که گویی در حال انجام محاسبات پیچیده است.

تصور این موضوع آنقدرها هم که به نظر می رسد دشوار نیست. وقتی شخصی توپی را به هوا پرتاب می کند و دوباره آن را می گیرد، طوری رفتار می کند که انگار در حال حل یک سیستم معادلات دیفرانسیل است که مسیر توپ را مشخص می کند. او ممکن است نداند آن چیست معادله دیفرانسیل، و تلاشی برای کشف کردن آن نداشته باشد، اما این به هیچ وجه بر هنر او در بازی با توپ تأثیر نمی گذارد. در برخی از سطوح ناخودآگاه، چیزی در حال وقوع است که معادل است محاسبات ریاضی. به همین ترتیب، هنگامی که فردی پس از سنجیدن جوانب مثبت و منفی و تمام عواقب تصمیم خود که می تواند تصور کند، تصمیم دشواری می گیرد، اقدامات او از نظر عملکردی معادل محاسبه «مجموع وزنی» است که توسط رایانه انجام می شود.

اگر بخواهیم برنامه‌ای بنویسیم تا رفتار یک ماشین بقای مدل را که تصمیم می‌گیرد در مورد اینکه آیا باید نوع دوستانه رفتار کند یا نه، روی رایانه شبیه‌سازی کند، احتمالاً چیزی شبیه به این را انجام می‌دهیم. ابتدا باید فهرستی از انواع دیگر رفتار حیوانات تهیه کنید. سپس برای هر نوع رفتار، برنامه ای بنویسید تا مجموع وزنی را محاسبه کند. تمام بردهای حاصل از این نوع رفتار با علامت مثبت و تمام خطرات مرتبط با آن با علامت منفی مشخص می شوند. همه سودها و همه ریسک ها باید با ضرب در ضریب ارتباط مناسب قبل از جمع سنجیده شوند. برای سادگی، ممکن است در وهله اول وزن های دیگری مانند وزن های مربوط به سن و سلامت را انجام ندهیم. از آنجایی که ضریب ارتباط یک فرد معین با خودش برابر 1 است (یعنی همان طور که کاملاً مشخص است 100٪ ژن های خود را دارد)، خطرات و پاداش برای او به هیچ وجه نیازی به کاهش ندارد. و با وزن کامل در محاسبات لحاظ شوند. مجموع هر یک از رفتارهای جایگزین به شرح زیر است:

سود خالص در این نوعرفتار = سود برای خود - ریسک برای خود + 1/2 سود برای برادر - 1/2 خطر برای برادر + 1/2 سود برای برادر دیگر - 1/2 خطر برای برادر دیگر + 1/8 سود برای پسر عمو - 1/8 خطر برای پسرخاله + 1/2 سود برای فرزند - 1/2 خطر برای فرزند + غیره.

حاصل این جمع بندی بردها عددی به نام تخمین سود خالص برای این نوع رفتار خواهد بود. حیوان مدل سپس مجموع معادل را برای هر رفتار جایگزین در کارنامه خود محاسبه می کند. در نهایت، نوع رفتاری را که بیشترین بازده خالص را ایجاد می کند، انتخاب و اجرا می کند. حتی اگر همه تخمین ها منفی باشند، بهترین شکل رفتار را انتخاب می کند، یعنی. با کمترین خطر مرتبط است. به یاد داشته باشید که هر اقدام مثبت مستلزم صرف انرژی و زمان است که می تواند صرف چیزهای دیگر شود. اگر هیچ کاری انجام ندادن «رفتاری» باشد که بالاترین بازده را به همراه دارد، حیوان مدل بیکار خواهد بود.

این یک مثال بسیار ساده شده است که در این مورد در قالب یک مونولوگ ذهنی به جای یک مدل کامپیوتری بیان شده است. بیایید فرض کنیم من حیوانی هستم که جایی در جنگل پیدا می کنم که در آن 8 قارچ رشد می کند. پس از تخمین ارزش غذایی آنها و کاهش ارزش تا حدودی به دلیل خطر سمی بودن آنها، هرچند بسیار ناچیز، به این نتیجه رسیدم که هر قارچ 6+ واحد "ارزش" دارد (واحدها مانند فصل 5 برنده دلخواه هستند). قارچ ها آنقدر بزرگ هستند که من فقط سه تا از آنها را می توانستم بخورم. آیا باید به شخص دیگری در مورد یافته خود اطلاع دهم؟ چه کسی می تواند صدای من را بشنود؟ برادرم B (ضریب رابطه او با من = 1/2)، پسر عموی C (ضریب رابطه = 1/8) و D (به طور کلی به من مربوط نیست، ضریب رابطه او با من است. با چنان مقدار کوچکی بیان می شود که عملاً می توان آن را با صفر برابر کرد). اگر در مورد یافته‌ام سکوت کنم، سود خالص من برای هر یک از سه قارچی که خوردم +6 خواهد بود، یعنی. فقط +18. برای تخمین سود خالص اگر یافته‌ام را اعلام کنم، باید محاسباتی انجام شود. هشت قارچ باید به طور مساوی بین چهار قارچ تقسیم شوند. سودی که من از دو قارچی که خودم خوردم، هر کدام +6 واحد، + 12 خواهد بود. اما من از این واقعیت که خواهر و برادر و پسرعموهایم هر کدام دو قارچ می‌خورند، سود می‌برم، چون من دارم با آنها ژن های مشترک. مجموع بردهای من خواهد بود (1 x 12) + (1/2 12) + (1/8 x 12) + (0 x 12) = 19 1/2. سود خالص مربوط به رفتار خودخواهانه + 18 بود. نتایج تقریباً یکسان است، اما حکم روشن است. من باید سیگنالی بدهم که غذا پیدا شده است، نوع دوستی که در این مورد نشان دادم منجر به سودی برای ژن های خودخواه من خواهد شد.

من با این فرض که هر حیوانی محاسبه می کند که چه مسیر عملی برای ژن هایش بهینه است، وضعیت را ساده کرده ام. در واقع، مخزن ژن با ژن‌هایی پر می‌شود که تحت تأثیر آن‌ها اجسام طوری رفتار می‌کنند که گویی در حال انجام چنین محاسباتی هستند.

در هر صورت، این محاسبات تنها یک تقریب اولیه بسیار مقدماتی برای آنچه که در حالت ایده آل باید باشند هستند. ما از بسیاری از عوامل، از جمله سن افرادی که این محاسبات را انجام می دهند، غفلت کرده ایم. علاوه بر این، اگر قبل از کشف قارچ، یک وعده غذایی بزرگ بخورم، سود خالص حاصل از اطلاع از یافته‌ام بیشتر از گرسنه بودنم خواهد بود. در بهترین دنیاها، امکانات برای پیشرفت های پیشرونده در محاسبات پایانی ندارد. ولی زندگی واقعیدر بهترین دنیاهای ممکن اتفاق نمی افتد. ما نمی توانیم انتظار داشته باشیم که حیوانات واقعی هنگام انتخاب راه حل بهینه کاملاً همه جزئیات را در نظر بگیرند. از طریق مشاهدات و آزمایشات در شرایط طبیعیما باید دریابیم که حیوانات واقعی چقدر به تجزیه و تحلیل ایده آل هزینه و فایده نزدیک می شوند.

فقط برای اینکه خودت را قانع کنی مثال های ذهنیبدون اینکه ما را خیلی به بیراهه بکشانیم، بیایید لحظه ای به زبان ژن بازگردیم. اجسام زنده ماشین هایی هستند که توسط آن ژن هایی که زنده می مانند، برنامه ریزی شده اند. ژن‌هایی که زنده ماندند توانستند این کار را در شرایطی انجام دهند که به طور متوسط ​​مشخصه محیط زیست گونه‌های خاص بود. بنابراین، برآورد هزینه‌ها و درآمد بر اساس «تجربه» گذشته است، دقیقاً مانند آنچه تصمیم گیرنده است. با این حال، تجربه در این مورد به معنای تجربه ژن یا به طور دقیق تر، شرایطی است که ژن در گذشته توانسته است زنده بماند. (از آنجایی که ژن ها به ماشین های بقا نیز توانایی یادگیری را می دهند، می توان گفت که برخی برآوردهای هزینه-درآمد نیز بر اساس تجربه فردی انجام شده است.) تا زمانی که شرایط خیلی تغییر نکند، این تخمین ها تخمین های قابل اعتماد باقی خواهند ماند. و بقای ماشین ها به طور متوسط ​​طول می کشد تصمیمات درست. اگر شرایط به طور اساسی تغییر کند، ماشین‌های بقا تصمیم‌های اشتباهی می‌گیرند و ژن‌های آن‌ها هزینه آن را می‌پردازند. این دقیقاً همان چیزی است که اتفاق می افتد: اگر شخصی بر اساس اطلاعات قدیمی تصمیم گیری کند، معمولاً این تصمیمات اشتباه می شوند.

خطاها و نادرستی ها نیز ممکن است در تخمین های ضرایب ارتباط رخنه کنند. تا به حال، در محاسبات ساده‌شده‌مان، فرض می‌کردیم که ماشین‌های بقا به‌نظر می‌رسد می‌دانند چه کسی با آنها مرتبط است و ضریب این رابطه چقدر است. در زندگی واقعی، گاهی اوقات چنین اطمینان شرکتی وجود دارد، اما اغلب ضریب ارتباط را می توان تنها به عنوان یک مقدار متوسط ​​معین ارزیابی کرد. برای مثال، فرض کنید که A و B می توانند با احتمال مساوی برادر ناتنی یا خواهر و برادر باشند. ضریب همبستگی آنها 1/4 یا 1/2 است، اما از آنجایی که نمی دانیم آنها خواهر و برادر ناتنی هستند یا خواهر و برادر، فقط می توان از میانگین به طور موثر استفاده کرد، یعنی. 3/8. اگر کاملاً مشخص باشد که آنها یک مادر دارند، اما احتمال پدر مشترک فقط 1 در 10 است، می توانید 90٪ مطمئن باشید که آنها برادر ناتنی هستند و 100٪ مطمئن باشید که آنها خواهر و برادر هستند، ضریب موثر. خویشاوندی در این مورد (1/10 x 1/2) + (9/10 x 1/4) = 0.275 است.

اما وقتی از 90 درصد اطمینان صحبت می کنیم، منظورمان چه کسی است؟ طبیعت شناسی که پس از تحقیقات میدانی طولانی آن را پیدا کرد یا خود حیوانات؟ در شرایط مساعد، آنها تقریباً یکسان هستند. برای درک این موضوع، باید به این فکر کنیم که چگونه حیوانات ممکن است بستگان نزدیک خود را بشناسند.

ما می دانیم که اقوام ما چه کسانی هستند زیرا به ما گفته اند، زیرا آنها نام دارند، زیرا ما ازدواج رسمی، سوابق و فقط خاطرات خوب داریم. بسیاری از انسان شناسان اجتماعی درگیر کشف «روابط خونی» در جوامعی هستند که مورد مطالعه قرار می دهند. منظور آنها خویشاوندی ژنتیکی واقعی نیست، بلکه ایده های ذهنی و فرهنگی در مورد خویشاوندی است. در آداب و رسوم و مراسم آیینی اقوام مختلف، پراهمیترابطه خونی؛ پرستش اجداد گسترده است و احساس وظیفه و وفاداری به خانواده بر بسیاری از زمینه های زندگی حاکم است. دشمنی خونیو در پرتو نظریه ژنتیکی همیلتون، جنگ بین قبایل به راحتی قابل تفسیر است. ممنوعیت زنای با محارم آگاهی فرد را از اهمیت خویشاوندی ثابت می کند، اگرچه مزایای ژنتیکی که این ممنوعیت ارائه می کند هیچ ربطی به نوع دوستی ندارد، اما احتمالاً با اثرات مخرب ژن های مغلوب که در ازدواج های فامیلی آشکار می شود همراه است. (به دلایلی، بسیاری از مردم شناسان این توضیح را دوست ندارند.)

حیوانات وحشی چگونه می‌توانند «بشناسند» خویشاوندانشان، یا به عبارت دیگر، چه قوانینی را باید در رفتار خود رعایت کنند تا تأثیر غیرمستقیم آن، توانایی تشخیص خویشاوندان خونی باشد؟ لازم است که حیوانات از ژن های خود یک قاعده ساده عمل دریافت کنند، قانونی که با آگاهی کامل همراه نیست هدف نهاییعمل داده شده، اما با این وجود حداقل در شرایط متوسط ​​کار می کند. ما انسان‌ها با این قوانین آشنا هستیم و آنقدر قدرتمند هستند که اگر خیلی دوراندیش نباشیم، از این قانون پیروی می‌کنیم، حتی وقتی به وضوح می‌بینیم که این قانون برای ما یا هیچ‌کس دیگر خوب نیست. به عنوان مثال، برخی از یهودیان یا مسلمانان مؤمن ترجیح می دهند گرسنه بمانند تا اینکه ممنوعیت گوشت خوک را زیر پا بگذارند. قوانین ساده سرانگشتی که حیوانات ممکن است از آنها پیروی کنند و تأثیر غیرمستقیم آنها در شرایط عادی به نفع خویشاوندان نزدیک آنهاست چیست؟

اگر حیوانات تمایل داشتند نسبت به افرادی که از نظر جسمی شبیه آنها هستند نوع دوستی داشته باشند، ممکن است به طور غیرمستقیم منافعی برای خویشاوندان خود داشته باشند. خیلی به ویژگی های خاص یک گونه معین بستگی دارد. چنین قاعده ای در هر صورت تنها منجر به تصمیم گیری های "صحیح" به معنای آماری می شود. اگر قرار بود شرایط تغییر کند (اگر، برای مثال، این نوعدر گروه های بسیار بزرگ تری زندگی می کنند)، این می تواند منجر به تصمیم گیری های اشتباه شود. می توان فرض کرد که تعصب نژادی تعمیم غیرمنطقی گرایش یک فرد معین است که در فرآیند گزینش خویشاوندان ایجاد می شود، تا خود را با افرادی که از نظر فیزیکی شبیه به خود هستند، و با افراد ضعیفی که ظاهر متفاوتی دارند، شناسایی کند. نماینده گونه‌ای که اعضای آن کم حرکت می‌کنند یا در گروه‌های کوچک حرکت می‌کنند، شانس زیادی دارد که هر فردی که تصادفاً با آن روبرو می‌شود، یک خویشاوند نسبتاً نزدیک باشد. در این مورد، قانون «با هر عضوی از گونه‌ای که ملاقات می‌کنید خوب رفتار کنید» ممکن است ارزش بقای مثبتی داشته باشد به این معنا که ژنی که حاملان خود را مستعد اطاعت از این قانون می‌کند ممکن است در مخزن ژنی فراوان‌تر شود. شاید به همین دلیل است که گزارش های رفتار نوع دوستانه در گله میمون ها و نهنگ ها بسیار زیاد است. نهنگ ها و دلفین ها اگر نتوانند هوا را تنفس کنند غرق می شوند. بارها مشاهده کرده‌ایم که چگونه بچه نهنگ‌ها و حیوانات زخمی که نمی‌توانستند به تنهایی به سطح آب شنا کنند، توسط جفت‌های غلافشان حمایت می‌شوند و آنها را از مرگ نجات می‌دهند. ما نمی دانیم که آیا نهنگ ها راهی برای شناسایی خویشاوندان نزدیک خود دارند یا خیر، اما این احتمالاً مهم نیست.

شاید احتمال کامل این که یک عضو تصادفی از یک گله خاص یکی از بستگان افرادی باشد که آن را نجات می دهند، آنقدر زیاد باشد که هزینه های نوع دوستی موجه باشد. به هر حال، حداقل یک مورد مستند وجود دارد که دلفین وحشی یک فرد غرق شده را نجات داده است. می‌توان در نظر گرفت که در این مورد، قانون نجات غرق‌شدگان گله‌اش نادرست است. "تعریف" قاعده از عضو گله ای که در حال غرق شدن است ممکن است چیزی شبیه به این به نظر برسد: "چیزی طولانی، خفه کننده، خفه کننده در سطح آب."

گزارش شده است که بابون های نر بالغ برای محافظت از بقیه گله در برابر شکارچیانی مانند پلنگ جان خود را به خطر می اندازند. کاملاً ممکن است که هر نر بالغ به طور متوسط ​​تعداد نسبتاً زیادی ژن داشته باشد که در سایر اعضای یک گله نیز وجود دارد. ژنی که به حامل خود چیزی شبیه این را می‌گوید: «بدن، اگر نر بالغ هستید، از این گله در برابر پلنگ محافظت کنید»، می‌تواند در یک مخزن ژنی خاص بیشتر شود. قبل از ترک این مثال اغلب ذکر شده، منصفانه است که اضافه کنیم که حداقل یک نویسنده محترم حقایق کاملاً متفاوتی را گزارش می کند. بر اساس داده های او، هنگامی که یک پلنگ ظاهر می شود، این نرهای بالغ هستند که اولین کسانی هستند که فراتر از افق ناپدید می شوند. جوجه‌ها با هم تغذیه می‌کنند و مادر را با کل نوزاد دنبال می‌کنند. سیگنال های صوتی آنها به دو نوع اصلی تقسیم می شوند. علاوه بر صدای جیر جیر نافذی که قبلاً هم به آن اشاره کردم، در حین غذا دادن با صدای بلند صدای جیر جیر می کنند. جوجه‌های دیگر به صدای جیر جیر پاسخ نمی‌دهند، که به معنای ندایی است که خطاب به مادر است. با این حال، صدای چهچهه توجه آنها را جلب می کند. این بدان معنی است که وقتی یک جوجه غذا پیدا می کند، بقیه جوجه ها نیز به سمت آن می شتابند: با توجه به مثال فرضی که قبلاً مورد بحث قرار گرفت، صدای چهچه پیامی در مورد وجود غذا است. همانطور که در آن مورد، نوع دوستی ظاهری جوجه ها را می توان با انتخاب خویشاوند توضیح داد. از آنجایی که در طبیعت همه جوجه‌های یک نسل معین خواهر و برادر هستند، ژنی که تولید این سیگنال را تعیین می‌کند گسترش می‌یابد، مشروط بر اینکه ضرر جوجه‌ای که این سیگنال را ساطع می‌کند کمتر از نصف سود خالص جوجه‌های دیگر باشد. از آنجایی که منفعت بین همه اعضای نسل که معمولاً بیش از دو نفر هستند توزیع می شود، تصور برآورده شدن این شرط دشوار نیست. البته اگر در مورد شرایط خانگی یا مزرعه هایی صحبت کنیم که جوجه ها مجبور هستند نه تنها خود، بلکه گاهی اوقات حتی تخم بوقلمون یا اردک را نیز جوجه کشی کنند، این قانون نقض می شود. با این حال، بعید است که مرغ یا جوجه های او این را بدانند. رفتار آنها در شرایطی شکل گرفت که معمولاً در طبیعت حاکم است و در طبیعت قاعدتاً در لانه خود با غریبه ها مواجه نمی شوید.

اما هر از گاهی این نوع خطا در طبیعت رخ می دهد. در گونه هایی که به صورت گله یا گله زندگی می کنند، یک جوجه یا جوجه یتیم ممکن است توسط یک ماده خارجی به فرزندی قبول شود، به احتمال زیاد جوجه ای که بچه خود را از دست داده است. کسانی که رفتار میمون‌ها را مشاهده می‌کنند، گاهی به چنین ماده‌ای «خاله» می‌گویند. در بیشتر موارد، هیچ مدرکی وجود ندارد که نشان دهد او در واقع یک خاله یا یکی از بستگان است: اگر ناظران اطلاعات بیشتری در مورد ژن ها می دانستند، هرگز از کلمه جدی مانند "خاله" اینقدر بی فکر استفاده نمی کردند. اما شاید در بیشتر موارد فرزندخواندگی را با وجود همه لمس کردنش باید نوعی شکست در نظم طبیعی تلقی کرد، زیرا یک زن سخاوتمند با نگهداری از یتیم هیچ فایده ای برای ژن های خود ندارد. . او در حال هدر دادن زمان و انرژی است که می تواند روی زندگی بستگانش، به ویژه فرزندان خودش سرمایه گذاری کند. ظاهراً این خطا به ندرت رخ می دهد انتخاب طبیعی"متواضع" برای تغییر قانون با ساختن غریزه مادریانتخابی تر اتفاقاً در بسیاری از موارد هیچ کس یتیمی را به فرزندی قبول نمی کند و به حال خود می میرد.

مثالی از خطا به قدری شدید وجود دارد که ممکن است ترجیح دهید آن را نه یک خطا، بلکه مدرکی بر خلاف نظریه ژن خودخواه در نظر بگیرید. این در مورد استدر مورد میمون های ماده غمگینی که بچه خود را از دست دادند: مواردی مشاهده شد که چنین مادری نوزادی را از ماده دیگری دزدید و از آن مراقبت کرد. من این را یک ضربه مضاعف می دانم زیرا نه تنها مادر خوانده وقت خود را تلف می کند، بلکه بار بزرگ کردن بچه را از دوش زن رقیب می گیرد و به او فرصت می دهد تا زودتر بچه دیگری به دنیا بیاورد. این مثال به نظر من بسیار جدی است و شایسته یک تحلیل جامع است. باید دریابید که چنین موقعیت هایی چند وقت یکبار ایجاد می شود ، متوسط ​​​​درجه رابطه بین مادر خوانده و نوزاد چقدر است و نگرش واقعی مادر طبیعی به این چیست - در نهایت ، در نهایت مفید است. برای او که فرزندش به فرزندی پذیرفته شود. یا شاید مادران به عمد سعی در فریب دختران جوان و بی تجربه دارند و آنها را مجبور می کنند که توله های خود را به فرزندخواندگی بپذیرند؟ (همچنین پیشنهاد شده است که زنانی که توله‌های دیگران را به فرزندخواندگی می‌پذیرند یا می‌دزدند، از این مزیت بهره می‌برند و تجربیات ارزشمندی در هنر پرورش جوان به دست می‌آورند.)

برخلاف مرغان دریایی، گیله‌موت‌ها تخم‌های خود را از محل لکه‌های تیره روی پوسته تشخیص می‌دهند و به طور فعال آنها را برای جوجه‌کشی انتخاب می‌کنند. این احتمالاً به این دلیل است که گیله‌ها روی صخره‌های مسطح لانه می‌کنند، جایی که تخم‌ها می‌توانند به اطراف بچرخند و با تخم‌های دیگر چنگال مخلوط شوند. اما می‌توان پرسید چرا گیله‌ها سعی می‌کنند تخم‌های خود را شناسایی کرده و فقط آنها را جوجه‌کشی کنند؟ به هر حال، اگر هر پرنده ای به جوجه کشی تخم کسی اهمیت می داد، فرقی نمی کرد که هر ماده به تنهایی بنشیند یا روی تخم های شخص دیگری. اینگونه است که یک مدافع انتخاب گروه استدلال می کند. بیایید ببینیم که تشکیل چنین حلقه جوجه کشی گروهی به چه چیزی منجر می شود. به طور متوسط، یک کلاچ گیلموت از یک تخم مرغ تشکیل شده است. این بدان معنی است که برای موفقیت دایره جوجه کشی متقابل، هر فرد بالغ باید روی یک تخم بنشیند. حال فرض کنید که شخصی تقلب می کند و به جای صرف وقت برای جوجه کشی، از آن برای تخمگذاری جدید استفاده می کند. زیبایی این سیستم در این است که افراد نوع دوست تر از این تخم ها به جای کسی که آنها را گذاشته مراقبت می کنند. آنها صادقانه از این قانون پیروی می کنند: "وقتی یک تخم مرغ سرگردان را نزدیک لانه خود دیدید، آن را به سمت لانه بغلتانید و روی آن بنشینید." بنابراین، ژنی که چنین سیستمی را تعیین می کند در سراسر جمعیت پخش می شود و دایره دوستانه و خوب جوجه های جوجه کشی از هم می پاشند.

خوب، اگر پرندگان صادق، در پاسخ به این، از تسلیم شدن در برابر باج خواهی امتناع ورزیدند و قاطعانه تصمیم گرفتند که یک و تنها یک تخم را جوجه کشی کنند، چه؟ این نقشه های کلاهبرداران را به هم می زد: آنها می دیدند که تخم های خودشان روی سنگ ها افتاده است و هیچ کس آنها را جوجه کشی نمی کند. این به سرعت آنها را به هوش می آورد. افسوس که این اتفاق نخواهد افتاد. پس از همه، ما فرض می کنیم که پرندگان جوجه کش یک تخم را از دیگری تشخیص نمی دهند. بنابراین، اگر پرندگان خوب این سیستم را برای مقابله با تقلب ایجاد کنند، تخم‌هایی که معلوم می‌شود ولگرد هستند، به همان اندازه احتمال دارد که تخم‌های متقلبان متعلق به خودشان باشند. سرکش ها همچنان سود خواهند برد زیرا تخم های بیشتری می گذارند و فرزندان بیشتری باقی می گذارند. تنها راهی که یک مرغ دریایی صادق می تواند کلاهبرداران را شکست دهد این است که به طور فعال به تخم های خود علاقه داشته باشد. به عبارت دیگر، نوع دوستی را کنار بگذارید و به فکر منافع خود باشید.

برای استفاده از زبان مینارد اسمیت، «استراتژی» پذیرش نوع دوستانه یک استراتژی پایدار از نظر تکاملی نیست. این ناپایدار است به این معنا که نمی توان با استراتژی خودخواهانه دشمن که تخم گذاری بیش از حد حق هر فرد و سپس امتناع از جوجه کشی آنها را بهبود بخشید. این استراتژی خودخواهانه به نوبه خود ناپایدار است زیرا استراتژی نوع دوستانه ای که از آن استفاده می کند ناپایدار است و ناپدید خواهد شد. تنها استراتژی پایدار از نظر تکاملی برای گیلموت این است که تخم خود را بشناسد و فقط آن را جوجه کشی کند. این دقیقاً همان کاری است که او انجام می دهد.

اکنون اجازه دهید به مقایسه "ارزیابی" درجه وابستگی با سایر اعضای گروه آن که توسط خود حیوان ارائه شده است، با ارزیابی انجام شده توسط یک طبیعت شناس میدانی با تجربه بازگردیم. برایان برترام سال های زیادی را صرف مطالعه سبک زندگی شیرها در پارک ملی سرنگتی کرده است. او بر اساس داده‌هایی که در مورد بیولوژی تولید مثل شیر داشت، میانگین میزان ارتباط بین افراد درون غرور را تخمین زد. داده های او به موارد زیر خلاصه می شود. یک پراید معمولی از هفت زن بالغ - دائمی ترین اعضای غرور - و دو مرد بالغ که سرگردان هستند تشکیل می شود. تقریباً نیمی از ماده ها به طور همزمان بچه گربه به دنیا می آورند و آنها را با هم بزرگ می کنند، بنابراین تشخیص اینکه دقیقاً به چه کسی تعلق دارد دشوار است. ماده، به عنوان یک قاعده، سه توله به دنیا می آورد. مسئولیت های پدری معمولاً به طور مساوی بین مردان بالغ در غرور توزیع می شود. زنان جوان در غرور باقی می مانند، و جایگزین بزرگترهایی می شوند که می میرند یا می روند. مردان جوان خیلی زود از غرور اخراج می شوند. پس از رسیدن به بلوغ ، آنها در گروه ها یا جفت های کوچک سرگردان می شوند و ابتدا به یک یا آن دسته می پیوندند ، اما به طور معمول به غرور بومی خود باز نمی گردند.

بر اساس این و سایر حقایق و فرضیات، می توان یک تخمین متوسط ​​از درجه ارتباط بین دو فرد را از یک غرور معمولی از شیرها محاسبه کرد. بورترام معتقد است که برای دو مرد به طور تصادفی انتخاب شده برابر با 0.22 و برای همان ماده 0.15 است. به عبارت دیگر، میزان خویشاوندی بین مردان یک پراید معین به طور متوسط ​​کمی کمتر از بین برادران ناتنی یا برادر ناتنی و بین زنان - کمی کمتر از بین پسرعموها است.

البته، هر دو نفر می توانند خواهر و برادر باشند، اما برترام هیچ وسیله ای برای کشف این موضوع نداشت و به جرات می توان گفت که شیرها نیز این را نمی دانستند. در عین حال، میانگین نمرات بدست آمده توسط برترام، به نوعی برای خود شیرها قابل دسترسی است. اگر این تخمین‌ها واقعاً برای غرور متوسط ​​شیرها معمولی است، پس هر ژنی که نرها را مستعد رفتار با سایر نرها به گونه‌ای که گویی تقریباً برادر ناتنی هستند، باید برای بقا اهمیت مثبتی داشته باشد. هر ژنی که بیش از حد پیش رود و باعث شود که مردان رفتاری با یکدیگر داشته باشند که احتمالاً خواهر و برادر باشند، به طور متوسط ​​جریمه می شوند، درست مانند ژنی که روابط دوستانه ناکافی را تعیین می کند، مثلاً بین پسرعموهای دوم. اگر شرایط زندگی شیرها آنگونه باشد که برترام آنها را توصیف می کند، و به همان اندازه مهم است، اگر برای چندین نسل چنین بوده است، در آن صورت می توان انتظار داشت که انتخاب طبیعی سطحی از نوع دوستی را ترجیح دهد. درجه متوسطخویشاوندی در یک غرور معمولی این همان چیزی است که من گفتم که تخمین های مربوط به همبستگی توسط یک حیوان و یک طبیعت شناس باتجربه می تواند کاملاً نزدیک باشد.

بنابراین نتیجه می‌گیریم که خویشاوندی «واقعی» ممکن است نقش کمتری در تکامل نوع‌دوستی داشته باشد تا بهترین تخمین مربوط به خویشاوندی که حیوانات قادر به انجام آن هستند. این واقعیت ممکن است به عنوان کلیدی برای درک اینکه چرا مراقبت والدین از فرزندان در طبیعت بسیار رایج است و بسیار فداکارانه تر از مراقبت خواهر و برادر از یکدیگر است و همچنین چرا حیوانات می توانند حتی از چندین برادر برای خود ارزش بیشتری قائل شوند. آنچه من می گویم به این نتیجه می رسد: علاوه بر ضریب ارتباط، باید چیزی مانند شاخص «اطمینان» را در نظر بگیریم. علیرغم این واقعیت که نزدیکی ژنتیکی بین والدین و فرزندان نزدیکتر از بین برادران و خواهران نیست، اعتماد بیشتری به آن وجود دارد. معمولاً یک فرد بسیار بیشتر از اینکه برادرش واقعاً برادرش است، اطمینان دارد که پسر یا دخترش واقعاً فرزندان او هستند. و او حتی به آنچه که هست اطمینان بیشتری دارد!

در بسیاری از گونه ها، مادر ممکن است نسبت به پدر به فرزندان خود اطمینان بیشتری داشته باشد. مادر تخمی قابل مشاهده و قابل لمس می گذارد یا نوزادی را حمل می کند. او احتمالاً شانس بسیار خوبی برای شناخت ناقلان ژن های خود دارد. پدر بیچاره بسیار کمتر از فریب مصون است. بنابراین باید انتظار داشت که پدران نسبت به مادران در مراقبت از فرزندان خود تلاش کمتری انجام دهند. در فصل 9 ("نبرد جنسیت ها") خواهیم دید که دلایل دیگری برای این انتظار وجود دارد. مادربزرگ ها هم همینطور سمت مادریممکن است نسبت به مادربزرگ های پدری نسبت به نوه های خود بسیار اعتماد به نفس بیشتری داشته باشند و می توان انتظار داشت که نوع دوستی بیشتری نسبت به دومی نشان دهند. این به این دلیل است که آنها می توانند به نوه هایی که از دخترانشان به دنیا می آیند اطمینان داشته باشند، در حالی که پسرها ممکن است ظاهر زناشویی باشند. پدربزرگ و مادربزرگ مادری به نوه های خود به اندازه مادربزرگ های پدری اعتماد دارند، زیرا هر دو می توانند در مورد یک نسل اطمینان داشته باشند و در مورد نسل بعدی نامطمئن باشند. همینطور عموهای مادری باید بیشتر از عموهای پدری به رفاه برادرزاده ها و خواهرزاده هایشان علاقه داشته باشند و عموماً باید مانند خاله ها نوع دوست باشند. در واقع، در جامعه‌ای که زنا در آن گسترده است، عموهای مادر باید نوع‌دوست‌تر از پدران باشند، زیرا دلایل بیشتری برای اعتقاد به رابطه خود با کودک دارند. آنها می دانند که مادر بچه حداقل خواهر ناتنی آنهاست. پدر "مشروع" هیچ چیز نمی داند. من هیچ اطلاعاتی در این مورد ندارم، اما این افکار را بیان می کنم به این امید که ممکن است شخص دیگری چنین داده هایی را داشته باشد یا کسی آن را جستجو کند. به خصوص، اطلاعات جالبانسان شناسان اجتماعی می توانند به ما بگویند.

این واقعیت که نوع دوستی والدین بسیار رایج تر از نوع دوستی برادرانه است، منطقی به نظر می رسد که در قالب «مشکل شناسایی» توضیح داده شود. با این حال، این عدم تقارن خود رابطه والد/فرزند را توضیح نمی دهد. والدین بیشتر از فرزندانشان به والدین خود اهمیت می دهند، اگرچه روابط ژنتیکی متقارن است و اطمینان به میزان وابستگی در هر دو جهت به همان اندازه زیاد است. یکی از دلایل این است که پدر و مادر صرفا عملی است امکانات بیشتربه فرزندان خود کمک کنید زیرا آنها بزرگتر هستند و بیشتر دارند تجربه زندگی. حتی اگر کودکی بخواهد به والدینش غذا بدهد، توانایی مالی برای این کار را ندارد. عدم تقارن دیگری در روابط والدین/فرزند وجود دارد که در روابط خواهر و برادر وجود ندارد. کودکان همیشه کوچکتر از والدین خود هستند. این اغلب، اگرچه نه همیشه، به این معنی است که آنها امید به زندگی بیشتری دارند. همانطور که در بالا تاکید کردم، امید به زندگی متغیر بسیار مهمی است که در این بهترین دنیا، حیوانات باید در "محاسبات" خود در زمانی که "تصمیم می گیرند" نوعدوست باشند یا نه. اگر برای یک گونه معین، میانگین امید به زندگی کودکان بیشتر از والدینشان باشد، هر ژنی که نوع دوستی کودکان را تعیین کند در مضیقه قرار دارد. او فداکاری نوع دوستانه را به نفع افرادی تعیین می کند که از پیری به مرگ نزدیکتر از خود نوع دوست هستند. در مقابل، ژن نوع‌دوستی والدین تا آنجایی که به امید به زندگی مربوط می‌شود، مزیت مربوطه را دریافت خواهد کرد.

گاهی اوقات گفته می شود که انتخاب خویشاوندی از نظر تئوری فوق العاده است، اما نمونه های واقعی عمل آن بسیار کم است. چنین نظری را فقط کسی می تواند ابراز کند که معنای انتخاب خویشاوندی را درک نمی کند. در واقع، تمام مصادیق مراقبت والدین از فرزندان و محافظت از آنها و همچنین اندام های مرتبط با آن (غدد پستانی، کیسه های کانگورو و غیره) نمونه هایی از عمل انتخاب خویشاوندی در طبیعت هستند. البته منتقدان انتخاب خویشاوندی با مراقبت گسترده والدین از فرزندان خود در طبیعت آشنا هستند، اما نمی دانند که این مراقبت به همان اندازه که تجلی نوع دوستی در بین خواهر و برادر است، مصداق انتخاب خویشاوندی است. وقتی این منتقدان مثال می‌پرسند، منظورشان این است که باید نمونه‌های غیر والدینی باشند و چنین نمونه‌هایی کم هستند. یه ردیف کشیدم بیرون دلایل ممکناین. من می توانم مثال های زیادی از نوع دوستی برادر/خواهر بزنم. اما من نمی‌خواهم این کار را انجام دهم زیرا این تصور غلط را تقویت می‌کند (که همانطور که دیدیم ویلسون از آن حمایت می‌کند) که انتخاب خویشاوند به طور خاص در مورد روابطی غیر از روابط والدین/فرزند است.

دلایل این خطا عمدتاً تاریخی است. مزیت تکاملی مراقبت از فرزندان به قدری آشکار است که لازم نیست منتظر باشیم تا همیلتون به ما اشاره کند. این از زمان داروین مشخص بوده است. وقتی همیلتون معادل ژنتیکی سایر روابط و اهمیت تکاملی آنها را نشان داد، طبیعتاً بر این روابط دیگر تأکید کرد. او به ویژه نمونه هایی از حشرات اجتماعی مانند مورچه ها و زنبورها را ذکر کرد که در آنها روابط خواهر و خواهر اهمیت ویژه ای دارد، همانطور که در فصل بعدی خواهیم دید. حتی شنیده ام که برخی می گویند که فکر می کنند نظریه همیلتون فقط در مورد حشرات اجتماعی کاربرد دارد.

اگر کسی مایل به پذیرش این نیست که مراقبت از فرزندان نمونه‌ای از انتخاب خویشاوندان در عمل است، آنگاه بار بر دوش او می‌افتد که یک نظریه کلی از انتخاب طبیعی بسازد که نوع‌دوستی والدین را بدون پیش‌بینی نوع‌دوستی بین خویشاوندان در امتداد خط جانبی پیش‌بینی کند. من فکر نمی کنم او موفق شود.

به لطف ژن ها است که هر موجود زنده ای در سیاره ما ویژگی های والدین خود را به ارث می برد، بنابراین یکنواختی گونه های خود را ادامه می دهد. اطلاعات ژن از پدر و مادر به شکل مولکول های DNA به ما منتقل می شود که حاوی ژن ها هستند - خصوصیات فردی و ویژگی های ارگانیسم آینده. از مقاله ما در مورد اینکه یک ژن چیست، چه ویژگی هایی دارد و چرا طبیعت به آن نیاز دارد، خواهید آموخت.

ژن: تعریف و هدف

ژن به عنوان واحد ساختاری و عملکردی وراثت در موجودات زنده تعریف می شود. ژن ها کلید «شباهت» ما با والدینمان هستند. هر ژن شامل یک نمونه از یک مولکول پروتئین و یک مولکول RNA است (ریبونوکلئیک اسید بخشی از آن است. کد مشترک DNA). این نمونه طرح توسعه سلول ها را در تمام سیستم های ارگانیسم آینده بیان می کند. هر ژنی برای رمزگذاری اطلاعات طراحی شده است. بیایید نگاهی دقیق تر به ویژگی های ساختاری این ذره بیندازیم.

ساختار ژن و ویژگی های آن

بر روی هر یک از ژن ها بخش هایی از مولکول ها وجود دارد که مسئول یک یا قسمت دیگری از کد هستند. تغییرات مختلف آنها برنامه ای را برای رمزگذاری و خواندن خواص آن به بدن ارائه می دهد. در این مورد، مناسب است که یک قیاس با یک پردازنده کامپیوتری ارائه دهیم که در آن تمام وظایف در سطح تولید و تبدیل کد انجام می شود.

علاوه بر این، ثابت شده است که یک ژن از چندین جفت نوکلئوتید تشکیل شده است. بسته به وظیفه و پیچیدگی اطلاعات ارسالی، تعداد جفت ها متفاوت است و می تواند از چند صد تا چند هزار متغیر باشد.

خواص ژن ها و اهمیت آنها

• گسسته. خود این کلمه به معنای چیزی است که ساختار ساختاری منقطع دارد. در رابطه با ژن ها، گسستگی به عنوان خاصیتی در نظر گرفته می شود که به یک مولکول اجازه می دهد اطلاعات را بدون اشتباه گرفتن با اطلاعات مولکول دیگر جدا کند. هر گروه از جفت های نوکلئوتیدی از گروه مشابه دیگری جدا می شود. این به ما یک وراثت واضح و بدون ابهام از ویژگی های خاص می دهد.
• ثبات. این ویژگی به ژن اجازه می دهد تا ساختار خود را حفظ کند. بنابراین، همان ژن از نسلی به نسل دیگر منتقل می شود و زمانی که ارگانیسم جدیدی متولد می شود، خود را کپی می کند. این ملکبه ما اجازه می دهد تا اصل شباهت گونه ها را حفظ کنیم.
• ناپایداری. بر خلاف ویژگی قبلی، پایداری ژن کار می کند - توانایی جهش. این خاصیت به دلیل قوانین تکامل و انتخاب طبیعی است. هر موجودی در طول زندگی خود تجربه خاصی از زندگی در شرایط حاکم بر طبیعت به دست می آورد. این اطلاعات همچنین وارد ژن ها می شود که آن را در ساختار خود گنجانده و در نتیجه کل نژاد آینده را تطبیق می دهد.
• آللیسم چندگانه این ویژگی تنوع درون گونه ای می دهد. بنابراین، به لطف گروه‌هایی از ژن‌ها با مجموعه‌ای از ویژگی‌های مختلف، خرگوش دارای ویژگی‌های متفاوت است رنگهای متفاوت(سفید، هیمالیا، آلبینو). گروه های مختلفخون انسان نیز ناشی از آللیسم متعدد است. توسط روی هم رفته، این ویژگی به شما امکان می دهد تا ابزارهای سازگاری پالت نمایش را گسترش دهید.
• اختصاصی. مشخص است که تعداد ژن ها در یک مولکول DNA بسیار زیاد است. این به دلیل این واقعیت است که هر یک از ژن ها ویژگی خاص خود را از ارگانیسم آینده رمزگذاری می کند. این در واقع بیانگر خاصیت خاص بودن است. یک ژن - یک صفت.
• پلیوتروپی. این ویژگی مسئول انتقال جهش در یک ژن به ژن دیگر است. علاوه بر این، جهش نه تنها بر خود ژن‌ها، بلکه بر آن دسته از صفاتی که می‌توانند رمزگذاری شوند نیز تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، رنگ پرهای پرنده ممکن است به دلیل ساختار سلول های بال در معرض جهش باشد. بنابراین، ژن‌های ساختار سلولی نیز بر نتایج حاصل از رنگ بال تأثیر می‌گذارند.
• بیانگر بودن. این خاصیت نشان دهنده میزان بیان یک ژن خاص در یک صفت است. برای انعطاف پذیری در انتقال ضروری است اطلاعات ارثی.
• نفوذ معیاری است که نشان می‌دهد چند بار یک صفت در یک فنوتیپ (مراحل رشد در یک ارگانیسم) رخ می‌دهد.
• تقویت. مسئول درجه افزایش تعداد نسخه های یک ژن است. به عنوان یک قاعده، این ویژگی خود را در پاسخ به اقدامات انتخاب انسان (هنگام ایجاد گونه های جدید) نشان می دهد. تقویت در طبیعت نادر است.

برهمکنش ژن ها. وراثت سیتوپلاسمی

هر ژن تنها یک صفت را تعیین می کرد و توسعه هر صفت تنها به یک ژن بستگی داشت. با این حال، به عنوان یک قاعده، روابط بین ژن ها و صفاتخیلی سخت تر

عملکرد ژن چندگانه. همین ژن می تواند بر شکل گیری تعدادی از ویژگی های یک موجود زنده تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، ژنی که باعث تشکیل پوسته های قهوه ای دانه در نخود فرنگی می شود، باعث ایجاد رنگدانه در سایر قسمت های گیاه می شود. گیاهانی که بذرهای پوشیده شده با پوشش دانه قهوه ای دارند، گل های بنفش دارند، در حالی که گیاهان با پوشش دانه های سفید دارای گل های سفید هستند. تأثیر یک ژن در ایجاد بسیاری از صفات را عمل ژن چندگانه می گویند. این عمل چندگانه برای بیشتر ژن ها معمولی است.

معمولاً عملکرد یک ژن تنها بر اساس آن دسته از ویژگی هایی است که به راحتی قابل تشخیص هستند. به عنوان مثال چشمان مگس مگس قرمز رنگ است که رشد آن به دلیل وجود ژن W است در حضور آلل w رنگدانه ای که روی رنگ چشم ها تاثیر می گذارد وجود ندارد و آنها سفید می شوند. مشخص شد که آلل w نیز بر روشن شدن رنگ بدن و تغییر شکل برخی از آنها تأثیر می گذارد اعضای داخلیمگس می کند در برخی موارد، تظاهرات چندین ژن به راحتی قابل مشاهده است. به عنوان مثال، فردی دارای ژنی است که رنگ موی قرمز را تعیین می کند. همین ژن باعث رنگ روشن تر پوست و ایجاد کک و مک می شود.

رابطه ژن و صفت. هنگام تلاقی در نتیجه تعامل دو ژن مختلف، ویژگی های جدیدی که در ارگانیسم های والدین وجود نداشت ممکن است در فرزندان ظاهر شود. این پدیده را تشکیل جدید در هنگام عبور می نامند. اغلب در طبیعت هنگام پرورش حیوانات اهلی و گیاهان پرورشی مشاهده می شود.

بیایید یک مثال بزنیم. نخود شیرین، یک گیاه باغی، دارای انواع مختلفی است که از نظر رنگ گل هایشان متفاوت است، به ویژه انواع با گل های سفید. در برخی از ترکیبات تلاقی دو رقم سفید با یکدیگر، دانه های حاصل گیاهانی با گل های بنفش تولید می کنند. تجزیه و تحلیل بیوشیمیایینشان داد که رنگ ارغوانی گل نخود شیرین حاصل واکنش بین دو ماده است که هر یک از این مواد تحت تأثیر یک ژن خاص تشکیل می شوند. دو ژن وجود دارد که هر کدام دارای دو آلل هستند - C، c و P، p. رنگ گل زمانی ایجاد می شود که ژنوتیپ یک گیاه به طور همزمان دارای دو باشد ژن غالب C و P. بنابراین، می بینیم که در ژنوتیپ هر موجود زنده، ژن ها با یکدیگر تعامل دارند. تظاهرات فنوتیپی یک صفت تحت تأثیر مجموعه ای از ژن ها است. ترکیبی از ژن ها در بدن، تنوع تفاوت های فردی را بین افراد یک گونه مشخص می کند.

وراثت سیتوپلاسمی. شواهد فوق در مورد نقش اصلی هسته و کروموزوم ها در فرآیندهای ژنتیکی را نباید به عنوان شاهدی بر عدم وجود هیچ گونه نقش سیتوپلاسم در انتقال خواص از نسلی به نسل دیگر در نظر گرفت. مشارکت سیتوپلاسم در تشکیل ویژگی های خاص با کار ژن های خارج هسته ای واقع در اندامک ها همراه است. میتوکندری ها و کلروپلاست ها حاوی DNA هستند، ژن های آن تعدادی ویژگی را رمزگذاری می کنند. وجود ژن های خارج هسته ای با داده های مربوط به وراثت برخی از صفات در گیاهان مشهود است.

اینها شامل شاخ و برگ های متنوع در زیبایی شب و اسنپدراگون است. وراثت این صفت در چارچوب قوانین مندل نمی گنجد. این وراثت با این واقعیت توضیح داده می شود که دو نوع پلاستید وجود دارد - رنگی و بدون رنگ. این اندامک ها بدون توجه به تقسیم آن در سلول تکثیر می شوند و به طور تصادفی بین سلول های دختر توزیع می شوند. از سلول های حاوی مخلوطی از پلاستیدهای سبز و بدون رنگ، پس از تقسیم، سه نوع سلول ممکن است ظاهر شود: آنهایی که فقط حاوی پلاستیدهای بدون رنگ، پلاستیدهای رنگی و مخلوطی از پلاستیدها هستند.

در نتیجه، سه گزینه رنگ گیاهی ایجاد می شود: رنگ شده، بدون رنگ و موزاییک. از آنجا که تنها راهنفوذ پلاستیدها به زیگوت با تخمک مرتبط است و نه با اسپرم (از آنجایی که پلاستید ندارد)، وراثت مادری مشاهده می شود.

حقایق زیادی وجود دارد که وجود وراثت سیتوپلاسمی را نه تنها در گیاهان، بلکه در حیوانات و میکروارگانیسم ها نیز اثبات می کند.

با توسعه علوم طبیعیکه در آغاز قرن بیستم رخ داد، موفق شد اصول وراثت را شناسایی کند. در همان دوره، اصطلاحات جدیدی برای توصیف چیستی ژن ها و ژنوم انسان پدیدار شد. ژنوم واحدی از اطلاعات ارثی است که مسئول تشکیل هر خاصیت در بدن حامل است. در طبیعت زنده، انتقال این اطلاعات است که اساس کل فرآیند تولید مثل است. این اصطلاح و همچنین تعریف ژن‌ها برای اولین بار توسط گیاه‌شناس Vilhelm Johansen در سال 1909 استفاده شد.

ساختار ژن

امروزه مشخص شده است که ژن ها بخش های جداگانه ای از DNA - دئوکسی هستند اسید ریبونوکلئیک. هر ژن مسئول انتقال داده ها در مورد ساختار RNA (ریبونوکلئیک اسید) یا پروتئین در بدن انسان است. به عنوان یک قاعده، یک ژن حاوی چندین بخش از DNA است. ساختارهایی که انتقال اطلاعات ارثی را بر عهده می گیرند، توالی کدگذاری نامیده می شوند. اما در عین حال، ساختارهایی در DNA وجود دارد که بر بیان ژن تأثیر می گذارد. به این مناطق، مناطق نظارتی می گویند. یعنی ژن ها شامل توالی های کد کننده و تنظیم کننده هستند که جدا از یکدیگر در DNA قرار دارند.

ژنوم انسان

در سال 1920، هانس وینکلر مفهوم ژنوم را معرفی کرد. در ابتدا، این اصطلاح برای تعیین مجموعه ای از ژن های یک مجموعه منفرد جفت نشده از کروموزوم ها استفاده می شد که ذاتی در گونه های بیولوژیکی. این عقیده وجود داشت که ژنوم به طور کامل تمام خصوصیات یک ارگانیسم یک گونه خاص را پر می کند. اما بعداً معنای این اصطلاح کمی تغییر کرد، زیرا مطالعات نشان داد که این تعریف کاملاً با حقیقت مطابقت ندارد.

اطلاعات ژنتیکی

مشخص شد که ژن ها چیست و DNA بسیاری از موجودات حاوی توالی هایی است که برای هیچ چیزی رمزگذاری نمی کنند. علاوه بر این، بخشی اطلاعات ژنتیکیموجود در DNA، که در خارج از هسته سلول قرار دارد. برخی از ژن‌هایی که مسئول کدگذاری یک صفت هستند ممکن است در ساختارشان به طور قابل توجهی متفاوت باشند. یعنی ژنوم مجموعه ای از ژن هاست که در کروموزوم ها و فراتر از آن وجود دارد. ویژگی های جمعیت خاصی از افراد را مشخص می کند، اما در عین حال مجموعه ژنتیکیهر ارگانیسم جداگانه تفاوت های قابل توجهی با ژنوم خود دارد.

اساس وراثت چیست

بسیاری از مطالعات مختلف در تلاش برای تعیین اینکه ژن چیست انجام شده است. بنابراین نمی توان به این سوال بدون ابهام پاسخ داد. اگر تو باور داشته باشی تعریف بیولوژیکیاز این اصطلاح، ژن یک توالی DNA حاوی اطلاعاتی در مورد یک پروتئین خاص است. و تا همین اواخر، این توضیح این اصطلاح کاملاً کافی بود. اما اکنون ثابت شده است که توالی که در آن پروتئین رمزگذاری می شود همیشه پیوسته نیست. می‌تواند توسط بخش‌هایی که در داخل آن قرار گرفته‌اند که هیچ اطلاعاتی ندارند قطع شود.

شناسایی ژن

شناسایی یک ژن توسط گروهی از جهش ها امکان پذیر است که هر کدام از آنها از ایجاد پروتئین مربوطه جلوگیری می کند. با این وجود، این گفته را می توان در مورد ژن های متناوب نیز صحیح دانست. خواص خوشه های آنها در این مورد بسیار پیچیده تر است. اما این بیانیه کاملاً بحث برانگیز است، زیرا بسیاری از ژن ها با یک زنجیره ناپیوسته در شرایطی یافت می شوند که انجام یک بررسی کامل غیرممکن است. تجزیه و تحلیل ژنتیکی. اعتقاد بر این بود که ژنوم کاملاً ثابت است و هر تغییری در آن وجود دارد ساختار کلیفقط در رخ می دهد موارد شدید. به طور خاص، فقط در یک مقیاس زمانی تکاملی توسعه یافته. اما چنین قضاوتی با داده‌های اخیر که ثابت می‌کند بازآرایی‌های خاصی به طور دوره‌ای در DNA اتفاق می‌افتد و اجزای نسبتاً متغیری از ژنوم وجود دارد، در تضاد است.

ویژگی های ژن های شناسایی شده در کار مندل

کار مندل، یعنی قانون اول و دوم او، دقیقاً بیان کرد که ژن ها چیست و چه ویژگی هایی دارند. قانون اول به بررسی ویژگی های یک ژن فردی می پردازد. بدن شامل دو نسخه از هر ژن است، یعنی به عبارت امروزی دیپلوئید است. یکی از دو نسخه ژن از طریق گامت ها از والدین به نسل منتقل می شود، یعنی به ارث می رسد. گامت ها با هم ترکیب می شوند تا یک تخم بارور شده (زیگوت) را تشکیل دهند که یک نسخه از هر والدین را حمل می کند. بنابراین، بدن یک نسخه مادری از ژن و یک نسخه پدری دریافت می کند.

ژن پیری دو چهره

همانطور که مشخص است، پیری انسان نه تنها با تجمع مشکلات در بدن، بلکه با عملکرد ژن های خاصی که اطلاعات مربوط به پیری را حمل می کنند نیز توضیح داده می شود. بلافاصله این سوال مطرح می شود که چرا این ژن در فرآیند تکامل حفظ شده است. چرا در بدن مورد نیاز است و چه نقشی دارد؟ تحقیقات در مورد این موضوع بر اساس پرورش یک گونه موش بدون پروتئین مشخصه p66Shc بود. افرادی که فاقد این پروتئین بودند مستعد تجمع چربی در بدن نبودند، کندتر پیر می شدند و کمتر از تغییرات متابولیک، بیماری های قلبی عروقی و دیابت رنج می بردند. به نظر می رسد که این پروتئین ژنی است که روند پیری را تسریع می کند. اما چنین نتایجی فقط داده شد تحقیقات آزمایشگاهی. سپس حیوانات به زیستگاه های طبیعی منتقل شدند و در نتیجه جمعیت افراد جهش یافته شروع به کاهش کرد. به همین دلیل تصمیم گرفته شد تحقیقات بیشترو در نتیجه، این واقعیت تأیید شد که "ژن پیری" در فرآیندهای سازگاری بدن اهمیت زیادی دارد و مسئول متابولیسم طبیعی انرژی در بدن حیوانات است.

ریچارد داوکینز - زیست شناس تکاملی و "ژن خودخواه" او

کتابی که توسط ریچارد داوکینز (ژن خودخواه) نوشته شده است، محبوب ترین کتاب در مورد تکامل است. این کتاب یک زاویه دید غیرمعمول را تعیین می کند و نشان می دهد که تکامل، یا بهتر است بگوییم انتخاب طبیعی، در درجه اول در سطح ژن ها اتفاق می افتد. البته امروزه این واقعیت دیگر مورد تردید نیست، اما در سال 1976 چنین اظهاراتی کاملاً بدیع بود. ما توسط ژن های خود ساخته شده ایم. همه موجودات زنده برای حفظ ژن ها ضروری هستند. دنیای ژن خودخواه، دنیای استثمار بی رحمانه، رقابت شدید و فریب است.